Wir haben uns den solaren Deckungsgrad und den Systemnutzungsgrad von Solarthermie-Anlagen bereits betrachtet, wichtige Größen, die bei Planung und Auslegung von Solaranlagen von Bedeutung sind. Nach dem Rechnen, Prognostizieren und dem Bau der Anlage geht es dann um die Erfolgskontrolle. Wie diese Erfolgskontrolle funktionieren kann, habe ich mir im Fachbuch „Sonnenwärme für den Hausgebrauch“, vom Dr. Sonne Team angeschaut.
Einfache Erfolgskontrolle
Eine sehr einfache Möglichkeit der Erfolgskontrolle besteht demnach darin, die Nachheizung im Sommer einfach abzuschalten. Alleine die Sonne müsste dann das Wasser zum Baden, Duschen, Waschen, etc. heizen können. Ist es noch warm genug, funktioniert die Anlage.
Weiter kann man sich dann noch die Speichertemperatur anschauen und am besten beobachtet man dazu auch die Pumpenlaufzeit. Man sollte sich dann allerdings etwas auf dem Gebiet auskennen. Diese Möglichkeit liefert zwar keine konkreten Ergebnisse, sie gibt aber Auskunft darüber, ob die Anlage arbeitet.
Da drängen sich mir aber gleich die nächsten Fragen auf: Was ist, wenn man es gerne genauer wissen möchte? Dazu lese ich von der zweiten Möglichkeit, der Wärmemengenerfassung.
Erfolgskontrolle durch Wärmemengenzähler
Der Wärmemengenzähler soll genauere Ergebnisse liefern, die sich dann auswerten lassen. Dazu wird die gewonnene Wärmemenge der Solaranlage an verschiedenen Stellen gezählt und gemessen.
Wie und wo kann gezählt und gemessen werden?
Im benannten Fachbuch lese ich, dass dazu ein Temperaturfühler im Vor- und Rücklauf des Kollektorkreises installiert wird und auch ein Durchflussmessgerät notwendig sei, um die Funktion der Solaranlage genauer kontrollieren zu können. Aus den daraus gewonnenen Daten:
- gemessener Heizwasser-Volumenstrom + Temperaturdifferenz zwischen Vorlauf und Rücklauf, wird dann die Wärmemenge in kWh errechnet.
Das Ergebnis kann dann ganz einfach vom Display abgelesen werden. Im Wikipedia-Artikel “Wärmezähler” habe ich das nachfolgende Beispiel-Bild eines elektrischen Wärmezählers gefunden:
Beispiel für einen elektrischen Wärmezähler | Zum aus der deutschsprachigen Wikipedia
Je nachdem, für welchen Zeitraum man Daten einsehen möchte, kann man sich die Daten über das Display anzeigen lassen. Die Genauigkeit der gemessenen Erträge soll mit diesem Verfahre bei etwa plus / minus 10 Prozent liegen.
Die Hardware für diese Art der Erfolgskontrolle kann durch nachträglichen Einbau erfolgen oder sie ist bereits schon in den Regler eingebaut. Was so ein Regler, genauer bezeichnet als Solarregler, für eine Aufgabe hat, schauen wir uns dann noch in einem weiteren Beitrag an.
Datenauswertung und Erfolgskontrolle
Für die anfängliche Datenerhebung, wird empfohlen den Wärmemengenzähler wöchentlich auszulesen, später soll dann eine monatliche Betrachtung genügen. Diese gewonnen Daten können dann mit Einstrahlungswerten (Mittelwerte) aus vergangenen Jahren verglichen werden. Neben dem Vergleich mit Mittelwerten, könnte man auch noch genaue Wetterdaten, mit aktuellen Einstrahlungswerten, heranziehen.
Ein Beispiel
| Zählerstand des Wärmemengenzählers am 09. Juli : | 2.810 kWh |
| Zählerstand des Wärmemengenzählers am 16. Juli: | 2.866 kWh |
| Erbrachte Leistung für den Zeitraum (7 Tage) | 56 kWh |
|---|
Die Anlage hat für den Zeitraum der oben genannten 7 Tage = 56 kWh erbracht.
Hätte die Anlage jetzt 4 Quadratmeter wirksamer Kollektorfläche (Absorberfläche), wäre die Rechnung:
56 kWh / 4 m² / 7 Tage = 2 kWh pro Quadratmeter pro Tag.
Geht man nun zum Beispiel von einer durchschnittlichen Einstrahlung von 5,26 kWh/ m² an einem Tag im Juli aus, könnte man dann weiterrechnen:
2 kWh/m² / 5,26 kWh
Das Ergebnis: 0,38 – oder 38 Prozent = Nutzungsgrad.
Diesen Rechenweg habe ich ebenfalls dem Buch entnommen, weil ich interessant fand, wie einfach man damit zum Nutzungsgrad kommt. (Ich habe immer noch keinen Doktor und hoffe, alles richtig verstanden und aufgeführt zu haben, falls nicht, einfach kommentieren.)
Beim Ergebnis sei darauf zu achten, dass ein geringer Ertrag nicht gleich eine schlechte Funktion der Anlage bedeuten muss. Ist ja sonnenklar, wenn wenig Warmwasser verbraucht wird, kann die Anlage gar nicht viel liefern. Die Ergebnisse hängen auch von der Anlagen-Dimensionierung ab, was eine individuelle Betrachtung erfordert.
Zum Orientieren können auch Simulationsrechungen hergenommen werden, die bei der Planung der Anlage erstellt wurden. Die Anlage sollte über einen längeren Zeitraum beobachten werden, denn je größer der Zeitraum, desto aussagekräftiger die Daten.
Für nachgerüstete Wärmemengenzähler lese ich noch einen wichtigen Hinweis, der mit dem Wärmeträgermedium zu tun hat. Läuft die Anlage nämlich mit einem Frostschutzmittel, so ist unbedingt darauf zu achten, dass das Gerät auch darauf geeicht ist, ansonsten könnten verfälschte Werte die Folge sein.
Zukünftige Förderungen für Solaranlagen über die Wärmemenge?
Ein interessanter Punkt, auf den ich in diesem Fachbuch (S. 201) stoße, ich zitiere: „ … Die Förderung von Solaranlagen wird in Zukunft immer mehr an die Wärmemengenerfassung geknüpft sein …“
Nicht nur für die Erfolgskontrolle wäre diese mögliche Komponente einer Solaranlage damit interessant, sondern vielleicht auch bald für die Förderungen im Solarthermie-Bereich.
Was mich nun interessiert: Wer von euch hat Erfahrungen mit Wärmemengenzählern. Egal ob gute oder schlechte! Gibt es dazu aktuelle Entwicklungen von denen wir wissen sollten? Wir sind gespannt!
Zum Weiterlesen und Vertiefen finde ich folgende Links noch interessant:
- Wikipedia – Wärmezähler
- DENA – Deutsche Energieagentur – Wärmemengenzähler
Quellen:
- Quelle: Fachbuch „Sonnenwärme für den Hausgebrauch“ | Dr. Sonne Team
- Foto Wärmezähler: Georg Zumstrull Lizenz: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported / Kurz
- Beitragsbild: Erstellt mit wordle.net
ich weiß nicht ob das häufig vorkommt, aber in meinem Kollegenkreis gab es neulich den Fall das ein Installateur einen Wärmemengenzähler eingebaut hat, der nur 90 °C ausgehalten hat. Der war dann natürlich nach zwei Tagen im Eimer.
Dass in Zukunft die Zählung vorgeschrieben werden soll, sagt auch nicht nur Dein Fachbuch. Das steht auch im Erfahrungsbericht des Erneuerbare-Energien-Wärmegesetz, der im Dezember vom deutschen Umweltministerium veröffentlicht wurde. Daher ist es zumindest nicht unwahrscheinlich, das sich dies dann auch tatsächlich in der Novelle des EE-Wärmegesetzes wiederfindet. Auch wenn das Gesetz im Wesentlichen nur für Neubauten gilt.
Das ist ja interessant… da haben sich offensichtlich noch keine Standards durchgesetzt… Ich verstehs ja ganz und gar nicht, dass es Wärmemengenzähler nicht schon immer gab und die auch verpflichtend waren. Was man so hört laufen ja viele alte Anlagen nicht so gut und keiner merkts, weils ja keinen Zähler gibt… Vor allem wenns dafür Förderungen gibt, ist das einfach fahrlässig und fördert schlechte und billige Qualität, weils ja eh niemand überprüfen kann.
Was du ansprichst, müsste sich dann auf die Temperaturfühler beziehen, oder? Die sollten hohen Temperaturen stand halten können. Habe noch mal im besagten Fachbuch nachgelesen: Unter Umständen können da Temperaturen von ~ 200°C aufkommen. Ich meine aber schon mal gehört zu haben, dass da sogar Temperaturen über 300°C zustande kommen können, hängt vielleicht auch vom Kollektortyp ab. Röhren- werden heißere Temperaturen als Flachkollektoren bringen. Jedenfalls ist das ein beachtenswerter Punkt. Danke für den Hinweis.
Zum Thema Förderungen/Wärmemengenzähler: Den Erfahrungsbericht habe ich einfach noch nicht ganz durch, sonst wüsste ich wohl mehr. Danke auch für diese Info.