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Solarspeicher

Die Effizienz von Solaranlagen ist entscheidend abhängig von der Größe des Solarspeichers in dem die Sonnenenergie für eine weitere Nutzung in Heizung und Warmwasserbereitung zwischengespeichert wird. Nur während einer geringen Zeit im Jahr steht uns die Sonnenenergie zur Nutzung in Solaranlagen überhaupt zur Verfügung und dann auch meistens nur, wenn sie eigentlich nicht gebraucht wird. Wann ist aber ein Solarspeicher sinnvoll und effizient.

Die Lösung, die sich hier auf den ersten Blick anbietet, wäre ein Solarspeicher der groß genug ist, die Sonnenenergie über einen langen Zeitraum zu speichern und bei Bedarf an die Wärmeverbraucher abzugeben. Die Problematik bei der der Speicherung von Solarenergie liegt in der Wärmedämmung der Solarspeicher und der daraus resultierenden Wärmeverluste. Für kleinere Solaranlagen kommen eigentlich nur Behälter als Solarspeicher in Frage. Andere Speicherformen, die etwa die Phasenumwandlungswärme nutzen beim Schmelzen oder Erstarren, wie Eisspeicher, sind für kleinere Solaranlagen nicht effizient genug und unter Berücksichtigung des spezifischen Solarpreis nicht einsetzbar. Auch weitere Formen von Wärmespeichern, wie den Salzspeichern, die beim Solarkraftwerk in der Sahara genutzt werden sollen, sind für eine Wärmespeicherung in unseren Breitengraden und vor allem bei kleinen Solaranlagen ungeeignet.

Die derzeit preiswerteste Lösung für einen Solarspeicher ist die zylindrische Bauform. Der Solarspeicher sollte dabei möglichst mit kurzen Anbindungsleitungen, mit der Solaranlage und den Wärmeverbrauchern verbunden werden. Idealerweise erfolgt die Einbindung der Solaranlage in das Wärmeerzeugungssystem nach dem Durchlaufprinzip, da hier die geringsten Wärmeverluste im Solarspeicher entstehen und so ein möglichst hoher solarer Deckungsgrad erreicht wird.

Wie bereits oben ausgeführt, sind die Wärmeverluste im Solarspeicher entscheidend für die Effizienz der Solaranlage. Je kleiner die Solaranlage ist je besser muss die Wärmedämmung der Speicher ausgeführt sein. Bei kleinen Solaranlagen unter 15 m² Kollektorfläche sind spezielle Pufferspeicher für die Solarwärme nicht effizient. Diese Anlagen werden aber zum größten Teil nur für die Erzeugung der Wärmeenergie für die Warmwasserbereitung eingesetzt und nur zu einem geringen Teil zur Heizungsunterstützung. Die Pufferung der von der Solarthermie erzeugten Energie kann so über den Warmwasserspeicher selber erfolgen. Eine Langzeit Speicherung über mehrere Wochen ist bei Solaranlagen mit einer Kollektorfläche unter 50 m² nicht effizient, da die Wärmeverluste im Solarspeicher zu groß sind und zu viel Solarwärme verloren geht. Die einzige Möglichkeit einer Langzeit Speicherung von Solarenergie besteht derzeit in der Nutzung der Bauteilkernaktivierung und dem Speichern der Wärme im Erdreich. Hier kann dann über eine Erdwärmepumpe, die im Sommer über die Solaranlage gewonnene Wärme, im Winter für die Heizung genutzt werden.

Eine bessere Schichtung der Wärme erreicht man mit einem Schichtspeicher, der über thermisch gesteuerte Klappen oder Ventile, das von der Solaranlage aufgeheizte Wasser in den Speicher, bei dem jeweiligen Temperaturniveau einströmen lässt.

Unser Fazit zu Solarspeicher:
Solarspeicher sollten nicht zu groß gewählt werden, da nicht automatisch mit der Größe der Solarspeicher auch der solare Deckungsgrad gesteigert wird. Es ist eher das Gegenteil der Fall. Die spezifischen Kosten für die Nutzung der Solarenergie steigen. Bei kleineren Solaranlagen unter 15 m² Kollektorfläche sind spezielle Solarspeicher nicht effizient. Eine Nutzung ist hier sinnvoll wenn ein Speicher vorhanden ist, dies kann auch der Warmwasserspeicher oder ein Kombispeicher sein, der über einen externen Wärmetauschen in den Kollektorkreis mit eingebunden wird. Der Solarspeicher sollte über eine hervorragende Dämmung verfügen, je höher die Wärmeverluste im Solarspeicher sind, je schlechter ist der solare Nutzungsgrad und die Energieeffizienz der Anlage.  

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