Solarthermische Niedertemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 449

Kosten-Nutzen optimierte Anlagen (0.35 < η SD < 0.5)
Mit wachsender Größe der Kollektoranlage fallen die Systemkosten je Quadratmeter
Kollektorfläche. Gleichzeitig sinkt aber auch der spezifische Ertrag (pro Quadratmeter
Kollektorfläche). Das Ziel einer auf Kosten-Nutzen optimierten Anlage besteht darin,
den Minimalwert zwischen beiden gegenläufigen Effekten zu erfassen. In die Ermittlung
dieses „Optimalwerts“ gehen aber auch Preisentwicklungen des eingesparten Primärener-
gieträgers, wie auch Kostenentwicklungen zum Betrieb, Wartung und Lebenserwartung
der thermischen Solaranlage ein, die je nach Ansatz das Optimum erheblich verschieben
können. Es empfiehlt sich daher, mehrere optimistische wie auch konservative Szenarien
durchzuspielen, um eine „wirkliche“ für den Betreiber optimale Anlage zu konzipieren.
Anlagen mit optimierter Primäreinsparung ( η SD > 0.5)
Ziel einer derartigen Anlagendimensionierung ist eine möglichst hohe Primärenergie-
trägereinsparung. Eine Dimensionierung über 65 % solaren Deckungsgrads bedingt aber
Standzeiten der Kollektoranlage in den Monaten mit hoher Einstrahlung, die einen gerin-
geren spezifischen Kollektorertrag mit sich bringt. Sie erfordert eine detaillierte Dimen-
sionierung der Kollektoranlage so, dass Stillstandszeiten vermieden und somit möglichst
wenige am besten keine Überschüsse erzeugt werden. Dies bedeutet zwar geringere solare
Deckungsanteile, aber dafür höhere spezifische Kollektorerträge; damit wird die Anlage
„wirtschaftlicher“. Einfach ist der Zusammenhang mit dem zugrunde gelegten Warmwas-
serbedarf zu erkennen. Wird für die Dimensionierung der Solaranlage der Warmwasser-
verbrauch höher angenommen als er in der Praxis auftritt, so sinken die spezifischen Er-
träge der Solaranlage, der Deckungsanteil wird aber größer und umgekehrt. Zu optimisti-
sche Verbrauchsabschätzungen können die Erträge der Solaranlage erheblich reduzieren
und somit auch die Rentabilität negativ beeinflussen.
6.4.3.3 Grundlegende Dimensionierung
Die Dimensionierung des konventionellen Anlagenteils, das heißt der konventionellen
Nachheizung und des Bereitschaftsspeichers, erfolgt vollkommen unabhängig von der
Dimensionierung des Kollektorfeldes. Die Nachheizleistung und die Größe des Bereit-
schaftsspeichers bilden eine Einheit und müssen genau aufeinander abgestimmt werden.
Für die Dimensionierung des Bereitschaftsspeichers ist das auftretende Tagesverbrauchs-
profil maßgeblich und daher wie bei einem konventionellen System ohne Kollektoranla-
ge zu dimensionieren. Der Bereitschaftsspeicher stellt zusammen mit der Nachheizung
die Versorgungssicherheit des Objektes dar und muss so ausgelegt sein, dass die maximal
auftretende Stundenspitze (maximale Spitzenzapfung) abgedeckt werden kann. Eine der
Grundregeln einer effizienten Speicherauslegung ist, dass der Bereitschaftsspeicher so
klein wie möglich aber so groß wie nötig dimensioniert werden sollte. Zur Berechnung
des erforderlichen effektiven Speichervolumens und der erforderlichen Nachheizleistung
stehen allgemein anerkannte Verfahren zur Verfügung:
• Bedarfskennzahl-Methode (DIN 4708 1994 ),
• Gleichzeitigkeitsfaktormethode (Dell et al. 2010 ).