Solarenergie nutzen und speichern

Lange Zeit hatten Solarthermie-Anlagen bei der Wärmegewinnung zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung im privaten Wohnungsbau die Nase vorn. Bestehend aus einem Kollektorsystem aus Flachkollektoren oder Vakuumröhren und einem Wasserspeicher wandeln sie Sonnenstrahlen ebenso klimafreundlich wie kostengünstig in Wärme um. Die Sonnenstrahlen erhitzen eine zwischen Kollektor und Speicher zirkulierende Wärmeträgerflüssigkeit auf bis zu 200 Grad Celsius. Diese Wärme gibt ein Wellrohr-Wärmetauscher aus Edelstahl Rostfrei der Güte 1.4404 an den Speicher ab und erwärmt dort Frischwasser im Durchlaufprinzip. Mit einem Kombispeichermodell kann überschüssige Wärmeenergie zur Heizungsunterstützung genutzt werden. In sonnenreichen Ländern erwärmt die von Kollektorsystemen eingesammelte Wärme großvolumige Wasserspeicher aus Edelstahl Rostfrei. Hierfür stehen alternativ zu geschwärzten Kollektorplatten auch kissenartige doppelwandige Edelstahl-Kollektoren zur Auswahl, die mit nur 0,6 Millimeter Wanddicke geringes Gewicht und eine optimale Wärmeübertragung vereinbaren. Für die Konstruktion und Befestigung der dafür eingesetzten Rohre und Verbindungsstücke werden nichtrostende Stähle der Güten 1.4401 und 1.4521 zu dünnwandigen Rohren und Blechen mit komplexer Geometrie geformt. Auch für die verschiedenen Warmwasserspeicher ist nichtrostender Stahl durch seine hohe Duktilität, Korrosionsbeständigkeit und maximale Hygieneeigenschaften eine gute Wahl: So erfüllt er nicht nur die hohen Normvorgaben für Druckbehälter, sondern verhindert auch dauerhaft die Anhaftung von Bakterien. 

Größe, Auslegung und Art einer PV-Anlage sind abhängig von den örtlichen Gegebenheiten, Anforderungen und Strombedarf. Entsprechend groß ist das Angebot an maßgeschneiderten Lösungen für Dach, Fassade, Balkon, Terrassenabdeckung und Carport. Speziallösungen für Wohnmobil oder Boot runden die Systemvielfalt ab. Jede PV-Anlage wird passend zu Dachgröße, -form, -eindeckung und -tragkraft individuell ausgelegt. So ist bei einem Schrägdach die Ausrichtung der Anlage entscheidend und eine Neigung von 30 Grad gilt als optimal. Für Flachdächer kommt eine Unterkonstruktion zum Einsatz, die jede beliebige Neigung und Ausrichtung erlaubt. Unterschiedliche Arten von PV-Modulen mit Dickschicht- oder Dünnschichtzellen lassen keinen Wunsch nach Leistung, Robustheit, Gewicht, Homogenität der Optik oder Farbe offen. Für starre Dickschichtzellen werden millimeterdünne Solarzellen alternativ zwischen zwei Folien, zwischen Glas und Glas-Folie oder auch zwischen zwei Glasscheiben eingebracht. Dünnschichtzellen hingegen bestehen aus amorphem Silizium, das auf einen Träger aus Glas oder Edelstahl aufgedampft wird. Diese Art der Herstellung erlaubt flexible, gebogene, gefaltete oder auch transparente Solarmodule, die sich besonders unauffällig in die bestehende Architektur eines Gebäudes integrieren lassen. Auch bei Metalldächern aus Edelstahl Rostfrei sind diese auf flexible Unterlagen aus dünnen, nichtrostenden Stahlblechen der Güten 1.4510 oder 1.4401 aufgedampften Solarzellen eine bewährte Lösung. Aufgrund der günstigen Herstellungskosten finden die wartungsarmen Zellen aus amorphem Silizium am häufigsten Einsatz in kommerziellen, großflächigen Solarparks. 

Die Speicherung von nicht sofort genutzter oder überschüssiger Solarwärme steigert die Effizienz einer PV-Anlage maßgeblich. So lässt sich der Strom aus der Photovoltaikanlage auch dann nutzen, wenn die Sonne nicht scheint. Je höher der Stromverbrauch, desto schneller rentiert sich eine PV-Anlage. Rund zwölf Prozent des gesamten Energieverbrauchs eines Haushalts werden laut Angaben des Umweltbundesamts für die Aufbereitung von Warmwasser benötigt. Bereits heute wird jede zweite PV-Anlage mit einem Stromspeicher installiert. So kann nicht direkt verbrauchter, überschüssiger Strom zwischengelagert und in sonnenarmen Stunden genutzt werden – eine wirtschaftlich deutlich attraktivere Lösung als seine Einspeisung gegen geringe Vergütung ins öffentliche Stromnetz. Als Faustregel für einen durchschnittlichen Vier-Personen-Haushalt wird eine nutzbare Speicherkapazität von vier bis sechs Kilowattstunden angesetzt. Im privaten Bereich gewinnen deshalb Batteriespeicher auf Basis von Lithium-Ionen-Zellen zunehmend an Bedeutung: Zu den effizientesten Batteriespeichern am Markt zählen Lithium-Eisen-Phosphatspeicher (LFP) mit einem Gehäuse aus hochwertigem Edelstahl Rostfrei, die sich durch Schnellladefähigkeit, Sicherheit und Robustheit auszeichnen.