Die Sonne bietet Energie im Überfluss. So würde die Energieleistung der Sonne, die innerhalb von 40 Minuten auf der Erde eintrifft, bereits ausreichen, um den Energiebedarf aller Menschen für ein Jahr zu decken. Mit Hilfe von Photovoltaik oder Solarthermie auf dem eigenen Dach kann auch der Privatmann diese natürliche Energiequelle für den häuslichen Bedarf nutzen. Die Grundlage dafür bilden so genannte Photovoltaik oder Solarthermie Systeme.

Ob Photovoltaik oder Solarthermie – mit einer Solaranlage auf dem Dach lässt sich kostenlos Strom und Wärme gewinnen. Darüber freut sich nicht nur der Geldbeutel! Bild: hausidee.de

Photovoltaik

In erster Linie sollen Dächer Haus und Bewohner vor Hitze, Kälte und Niederschlägen schützen. Immer häufiger aber wird das eigene Dach als ’Geldquelle’ genutzt: Die Solarstromerzeugung boomt. Mit einer Photovoltaik oder Solarthermie Anlage produziert das Dach sauberen Strom, der sich nach dem Eneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) zu garantierten Preisen verkaufen lässt. Eine eingespeiste Kilowattstunde wird mit fest definierten Beträgen je nach Anlagengröße vergütet. Die Intensität der Sonnenstrahlung ist überall in Deutschland ausreichend, um eine Photovoltaik-Anlage wirtschaftlich zu betreiben. Aber: Nicht jedes Dach lässt sich gleichermaßen gut als Kraftwerk nutzen. Der Kleinstromerzeuger sollte folgendes beachten: Die Lage des Gebäudes, mögliche Verschattungen, die Dachneigung sowie die Ausrichtung des Hauses.

Die Sonne steht am längsten im Süden. Daher kann ein Dach, das zwischen Süd-Ost bis Süd-West ausgerichtet ist, die wärmenden Strahlen am besten nutzen. Ein optimaler Ertrag stellt sich mithin ein bei einer südorientierten Fläche mit etwa 30 Grad Neigung. Manch neue Modultypen sind auch für andere Dachneigungen geeignet.

Wenn der Standort passt, kann sich die Stromernte von der Sonne deutlich lohnen. Bild: fotolia

Verschattungen reduzieren die Energieausbeute um bis zu 50 Prozent und sollten daher vermieden werden. Bei Photovoltaik senkt eine verunreinigte Solarzelle die Leistung des betroffenen Moduls und beeinträchtigt damit die Leistung der gesamten Anlage. Zwei Arten von Verschattungen sind zu unterscheiden: Die zeitweilige und die standortbedingte. Der erste Fall tritt ein, wenn sich Laub, Schnee oder etwa Vogeldreck auf die Module legen. Diese Bedeckungen sind nicht von Dauer, der nächste Regen sorgt wieder für Klarheit. Das funktioniert um so besser, je stärker geneigt die Anlage ist bzw. bei einer selbstreinigenden Beschichtung. Standortbedingte oder dauerhafte Verschattungen haben dagegen gravierende Auswirkungen. Ursache sind Gauben, Kamine, Giebel und Antennen, benachbarte Gebäude oder auch Bäume. Ob es derartige Beeinträchtigungen gibt, sollte daher schon im Vorfeld untersucht werden. Besonders natürlich im Sommer, aber auch im Frühjahr sowie im Herbst muss die Sonne ungehindert auf die Dachfläche treffen. Im Winter ist Schatten unwesentlich, da hier nur ein Bruchteil des Jahresertrages produziert wird. Bei aufgeständerten, also nicht in die Dachhaut integrierten Anlagen, besteht die Gefahr der Selbstverschattung. Die einzelnen Module sind in genügend großem Abstand zueinander zu installieren.

Photovoltaikanlagen benötigen keine Baugenehmigung. Experten raten jedoch, eine Solaranlage nie selbst zu montieren. Nur die fachmännische Installation garantiert ein dichtes Dach. Es gibt die Indach- sowie die Aufdach-Lösung: Bei der Aufdach-Montage werden Befestigungen aus verzinktem Stahl, Aluminium, Edelstahl oder Kupfer auf die Sparren geschraubt. Diese Anker ragen unter dem Bedeckungsmaterial hervor und halten die Montageschienen für die Solarmodule. Bei der Indach-Montage wird die Anlage in die vorhandene Dacheindeckung integriert. Dies gilt als ästhetischere Lösung. Der günstigste Zeitpunkt für eine Indach-Montage ist die ohnehin erforderliche Sanierung der Dachfläche.

Die Montage von Solarmodulen sollte immer vom Fachmann vorgenommen werden. Bild: fotolia

Solarthermie

Die Benzinpreise an den Tankstellen steigen. Nicht nur für das Auto, sondern auch zu Hause wird Energie gebraucht: Zum Heizen und für die Warmwasserbereitung. Fakt ist, dass knapp 90 Prozent des häuslichen Energiebedarfes auf diese beiden Posten entfallen. Eine lohnende Alternative sind solarthermische Anlagen auf dem eigenen Hausdach. Schon mit einer Kollektorfläche von lediglich zwei auf drei Meter lassen sich 60 Prozent des Warmwasserbedarfes eines Vier-Personen-Haushaltes decken. Aktuell fördert der Staat jeden Quadratmeter Kollektorfläche mit einem festen Eurobetrag. Zudem gewährt die KfW-Bank günstige Kredite.

Sonnenstrahlen lassen sich nicht nur zur Stromerzeugung, sondern auch zur Warmwasserbereitung bzw. Heizungsunterstützung nutzen. Bild: tdx/Velux

Solarwärme funktioniert nach einfachen technischen Abläufen: Erst durchdringen die Sonnenstrahlen ein Sicherheitsglas. Dieses verhindert, dass der Kollektor die aufgenommene Wärme wieder an die Umgebungsluft abgibt. Als nächstes treffen die Strahlen auf ein beschichtetes Absorberblech, das 95 Prozent des Lichtes in Wärme umwandelt. Der Absorber wird von einer Flüssigkeit durchströmt, die die Wärme vom Kollektor ableitet. Über weitere Rohre gelangt das Übertragungsmittel zum Wasserspeicher und gibt hier seine Wärme ab. Die Leitungen müssen gut gedämmt sein, sonst drohen Wärmeverluste, die den Wirkungsgrad mindern.

Ist die Sonne nicht stark genug, gewährleistet die konventionelle Heizung, dass auch dann ausreichend warmes Wasser zur Verfügung steht. Solaranlagen lassen sich problemlos in die Gebäudetechnik integrieren. Im Sommer kann in der Regel der gesamte Bedarf an Warmwasser über die Solarthermie bereitgestellt werden. Dann kann die konventionelle Heizanlage komplett abgeschaltet werden. Das ist besonders vorteilhaft, weil sie in diesem Zeitraum wegen des wegfallenden Heizbedarfs nur mit einem niedrigen Nutzungsgrad arbeitet. Über das ganze Jahr gesehen, kann ein Vier-Personen-Haushalt mit einer Kollektorfläche von lediglich fünf Quadratmetern etwa 60 Prozent der Energie zur Erwärmung des jährlichen Warmwasserverbrauchs abgedeckt werden. Das bedeutet eine Heizöl-Ersparnis von 300 Litern.

So genannte Indach-Anlagen sind optisch besonders attraktiv. Bild: tdx/dach.de

Voraussetzung für eine effektive Nutzung von Solarwärme ist ein richtig aufgestelltes und konstruiertes Dach. Die Experten von dach.de empfehlen eine Ausrichtung zwischen Süd-Ost bis Süd-West. Die Dachneigung sollte mindestens 25 Grad und höchstens 60 Grad betragen. Ein optimaler Ertrag stellt sich mithin ein bei einer südorientierten Fläche mit etwa 30 Grad Neigung. Die Dimension des Warmwasserspeichers sollte genau geplant werden. Ein großer Speicher hat Reserven – es können also mehr Personen nacheinander duschen. Andererseits können die Wärmeverluste höher sein, wenn das bereitgestellte Wasser nicht genutzt wird. Eingebaut wird die solarthermische Anlage meist im Sommer. Moderne Anlagen lassen sich architektonisch hervorragend in die Dachfläche einbinden.

Photovoltaik und Solarthermie lassen sich auch zusammen auf einem Dach nutzen. Über die architektonische Schönheit lässt sich aber wohl streiten. Bild: fotolia

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