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Solare Deckungsrate

Über diesen Artikel

Lesezeit

3 Minuten

Veröffentlichung

28.02.2021

Letztes Update

29.07.2021

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  • Solare Deckungsrate

Solare Deckungsrate: Definition, Berechnung und Optimierung

Inhalt des Wiki-Artikels

Solare Deckungsrate – Definition und Optimierung

Die solare Deckungsrate gibt an, welchen Anteil die Solarenergie an der für ein Gebäude benötigten Energiemenge hat. Sie wird auch solarer Deckungsgrad genannt. Zum Beispiel weisen Solarthermieanlagen, die der Warmwasserbereitung bei einem Einfamilienhaus dienen, im Jahresmittel einen maximalen solaren Deckungsgrad von etwa 70 Prozent auf. Das heißt, es lassen sich bis zu 70 Prozent des im Haushalt benötigten Warmwassers mittels Photovoltaik aufheizen.1

Den solaren Deckungsanteil berechnen

Wie hoch der solare Deckungsanteil beispielsweise bei einem Einfamilienhaus ist, hängt von der Technik und dem Verbrauch ab. Bei einer Solarthermieanlage sollte der Deckungsgrad möglichst hoch ausfallen. Die solare Deckungsrate gibt bei der thermischen Nutzung an, wie hoch der Anteil an Nutzwärme ist, der durch die Anlage bereitgestellt wird. Um den Einsatz von Brennstoffen für Feuerungsanlagen oder die Hilfsenergie für Wärmepumpen möglichst gering zu halten, sollte der solare Deckungsgrad hoch sein.

Einerseits kann durch eine größere Fläche mit Sonnenkollektoren der Energieertrag gesteigert werden, andererseits ist aber besonders im Sommer mit solaren Überschüssen zu rechnen: Eine größere Kollektorfläche wirkt sich deshalb nur bedingt auf die solare Deckungsrate aus. Ein Haus mit einem solaren Deckungsgrad von 100 Prozent ist de facto nicht realisierbar, in der Praxis wird in der Regel eine Deckungsrate von 50 Prozent erreicht. Wie hoch die solare Deckungsrate ausfällt, ist auch davon abhängig, für was die gewonnene Energie genutzt wird. Sie kann ausschließlich für die Bereitung für Warmwasser, aber auch zur Heizungsunterstützung genutzt werden.

Um den solaren Deckungsanteil für die Warmwasserbereitung zu berechnen, müssen zunächst energetische Kenndaten erhoben werden. Bevor die Entscheidung für einen Kollektortyp fällt, sollten die baulichen Gegebenheiten in Augenschein genommen und das Energiekonzept festgelegt werden. Wenn der Verbrauch sehr hoch ist, wie zum Beispiel in einem Mehrfamilienhaus, in dem viele Personen leben, einer Pension oder einer gewerblichen Immobilie, kann die Solarthermieanlage in einer großen Auslegung verwirklicht werden. In der Regel lässt sich so ein solarer Deckungsgrad von 50 Prozent leicht erreichen. Pro Person und Duschplatz sind für die solarthermische Warmwasseraufbereitung eine Kollektorfläche von etwa 1 bis 1,3 Quadratmeter und ein 60 bis 80 Liter fassender Pufferspeicher erforderlich.

Wird die Solarthermieanlage nebstdem zur Heizungsunterstützung genutzt, muss die Kollektorfläche zwei- bis zweieinhalbmal so groß sein. Pro Person und Duschplatz sind 50 Liter für den Pufferspeicher sowie zusätzlich 50 Liter pro Quadratmeter Kollektorfläche vorzusehen. Der Pufferspeicher sollte weder zu klein noch zu groß ausgelegt sein, denn in beiden Fällen sind Verluste hinzunehmen. Eine solare Deckungsrate von 50 Prozent lässt sich jedoch auch bei optimaler Auslegung kaum erreichen, da der Wärmeüberschuss, der in den Sommermonaten produziert wird, nicht abgeführt werden kann. Der Einsatz großer Solarthermieanlagen ist nur bei Gebäuden mit einem recht hohen Wärmebedarf sinnvoll, wie es zum Beispiel bei einem Altbau mit vielen Bewohnern oder Gewerbeimmobilien der Fall ist. Bei einem neu gebauten Einfamilienhaus, das die Vorgaben der Energieeinsparverordnung (EnEV) erfüllt, lohnt sich eine besonders große Solarthermieanlage nicht, weil der Wärmebedarf gering ausfällt und sich auf Monate konzentriert, in denen die Sonnenstrahlung schwach ist.

Allein anhand der solaren Deckungsrate lässt sich der Nutzen einer solarthermischen Anlage allerdings nicht messen. Es ist darüber hinaus zu berücksichtigen, welche Menge an zusätzlicher Energie, also zum Beispiel Heizöl, Pellets oder Gas, durch die Nutzung von Solarthermie tatsächlich eingespart wird. Ein weiterer zu bedenkender Punkt ist, dass statt eines monovalenten ein bivalenter Speicher mit ungefähr doppeltem Nennvolumen gebraucht wird, wodurch sich die Speicherwärmeverluste erhöhen.2

Optimierung des solaren Deckungsgrads

Ein Großteil des Bedarfs an Warmwasser kann durch eine Solarthermieanlage abgedeckt werden. Dafür muss sie jedoch optimal geplant sein. Zudem ist eine Kombination mit prinzipiell jedem Heizsystem möglich. Konventionelle Brennstoffe und der damit verbundene Schadstoffausstoß können abhängig vom solaren Deckungsgrad um 20 bis 50 Prozent reduziert werden. Eine solarthermische Anlage, die ausschließlich zur Warmwasserbereitung dient, erreicht bei durchdachter Planung eine solare Deckungsrate von mindestens 60 Prozent. Mit Heizungsunterstützung sollte der solare Deckungsgrad bei mindestens 25 Prozent liegen. Der Primärenergiebedarf kann verringert werden, wenn Waschmaschine und Geschirrspülmaschine über einen Warmwasseranschluss verfügen, der mit der optimierten Warmwasserbereitungsanlage mit solarthermischer Anlage verknüpft ist, denn auf diese Weise wird Strom gespart. Durch eine Optimierung erhöht sich der Systemnutzungsgrad der solarthermischen Anlage.3

Förderung nach solarer Deckungsrate

Im Rahmen des Marktanreizprogramms (MAP) werden bei Neubauten Solarkollektoranlagen mit einer solaren Deckungsrate von mindestens 50 Prozent gefördert. Neben dem Mindestdeckungsgrad müssen bestimmte technische Vorgaben erfüllt sein, um eine Förderung zu erhalten. Für die Umsetzung der Solarförderung ist das Bundesamt für Wirtschaft und Ausfuhrkontrolle (BAFA) verantwortlich. Der solare Deckungsanteil für solarthermische Anlagen, die sowohl zur Bereitung von Warmwasser als auch zur Heizungsunterstützung genutzt werden, wird mit Hilfe anerkannter Simulationsprogramme ermittelt. Dabei wird die solare Deckungsrate bestimmt, indem das Gebäude mit solarthermischer Anlage mit einem Referenzgebäude ohne Solaranlage verglichen wird. Im Rahmen der Solarsimulation werden verschiedene Eingabegrößen verwendet. Dazu zählen Umgebungsgrößen und Stoffgrößen wie zum Beispiel die Kaltwassertemperatur und die Dichte von Wasser, Gebäudeeigenschaften wie die Nutzfläche und Fensterflächen, Parameter zur Beschreibung der Anlagentechnik sowie Nutzungsrandbedingungen wie die Auslegungstemperatur, die Luftwechselrate und der spezifische Trinkwasserwarmbedarf.4

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