Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

4
Do-it-vourself VomBau bis zurwarmen Stube: Freude mit derselbstgebauten Solaranlage Wie wird's gemacht? DieseFragestellensich viele,die an den Selbstbau einerSolaranlage denken. Was kanndas Ganze kosten und was kommtdabei heraus? Erfolgreiche Beispiele sind gefragt. Juttaund Hartmut Lindenthal, ein Diploming.enieur, haben den Bau einereigenen Solaranlage zu ihremHobby gemacht. Uber ihre Planungen, den Bauder Komponenten, die Installationsar- beiten und die fertige Anlage berichten sie im nachfolgenden Beitrag. Freimü- tig sprechen sie überaufgetretene Probleme und darüber, was sie das nächste Malbesser machen würden. Sie kommentieren die Wirtschaftlichkeit ihrerAn- lage an Handgemessener Daten, die sie mit Hilfeeines selbst entwickelten Computerprogramms ausgewertet haben. Die verständliche Begeisterung und Genugtung überdas gelungene Werksprichtaus vielenPassagen. Zube- sichtigen ist ihr Haus in Schrevendorf,2316 Probsteierhagen. Die schlechten Erfahrungen, die wir in einemEinfamilienhaus mit Flüsiggas- heizung in den Jahren 1973174 mach- ten, weckten unser Interesse anderSo- lartechnik. Wirbeschlossen. einen grö- ßeren Teil der Heizung der Sonne zu uberlassen. Weiter wollten wir unser Haus mit einer (zumindest furdie dama- lige Zeit) sehr guten lsolierung ausstat- ten. Ausder Literatur kann man die Son- nenscheindauer für die verschiedenen Landschaften entnehmen. Unser Wohn- gebiet fällt indie Zone mit1800 bis 1700 Sonnenscheinstunden im Jahr. Diese langjährigen Mittelwerte wurden 1984 und1985 beiweitem nicht erreicht: der Sommer war zu kalt und unfreundlich. Bei der Wahldes Grundstückes ha- benwir darauf geachtet, !aß das Haus nichtverschattet wird. Der Gartenist leicht nach Süden geneigt undliegt auf einer Anhöhe. Das Haushat ein nach Süden gerichtetes Satteldach mit 48 GradNeigung. NachNorden sind die Nebenräume gelegen, siehaben relativ kleine Fenster. Nach Süden, demGar- ten zugewendet, sinddie Wohnräume unteroebracht. Urs-prünglich war für die Beheizung des neuen Hauses eine WärmePum- penanlage vorgesehen. DieKosten für die Aggregate, die Nachteile der lei- tungsgebundenen Energie unddie Un- sicherheit der Betriebsdauer der Wär- meoumoe ließen unsvon diesem Plan abrücken. Statt dessen wurde dielsolie- rung des Hauses verbessert durch 3fach-Glas für die Fenster, stärkeren Wandaufbau und einenWindfang für dieHaustür. Der Wärmebedarf des Hauses wurde berechnet für eine Außentemperatur von -15 C und eine Innentemperatur von 20'C. Er beträgt 12 000kcal/h ent- sorechend 14kW. Planung der Solaranlage Zielsetzungen, die beim Gesamtkon- zept verwirklicht wurden, waren: - Süddach, etwas westlich - Dachneigung 48 Grad - Kollektor ersetzt Dachpfannen aus architektonischen undKostengründen - geringe Aufbauhöhe, da auf die Dachlatten aufgesetzt - Anschluß mit Zinkblechwinkeln, so- mit dichte Dachhaut und kein Ver- schmutzen unter dem Kollektor 4 Sonnenenergie 1iB6 - möglichst großer WärmesPeicher - normales Wasser alsWärmeträger. Für denSolarkreislauf sollten gelten: - Freifalltechnik, da Wassernur im Kollektor, wenn Pumpe läuft - schnelle Regelung, weil bei Pum- penstillstand nur das Kupferblech (0,5 mmdick) erwärmt wird. Die Heizungsanlage besteht aus dem Heizkamin für die Wärmeerzeugung, der Fußbodenheizung fürdie Wärmeab- gabe und den Rohrleitungen, PumPe und Ventilen für die Verteilung der Wärme. Darüber hinaus ist der Warm- wasserspeicher der Solaranlage über einen Wärmetauscher im mittleren Speichertank an das Heizsystem ange- schlossen. Somit istes möglich, z.B. an kühlen Sommertagen mit dem Solarkol- lektor das Hauszu heizen. Mit Solar- wärme wird regelmäßig das im Keller befindliche Kinderzimmer beheizt. Brau chwassererwärm ung Die solare Brauchwassererwärmung funktioniert wie folgt: Oberhalb der So- larspeicher ist ein 200-l-Doppelmantel- boiler angeordnet. Durch flexible Schläu- che mit großem Durchmesser ist der Heizmantel mit dem darunter befindli- chen Speichertank zusammengeschal- tet, so daß das erwärmte Wasser des Solartanks zum Boiler aufsteigt. Nach- dem es seine Wärme an das Brauch- wasser abgegeben hat, fließt es zurück inden Soeicher. Der Kollektor sollte selbst herzustel- len sein, also einfach imAufbau mit Ma- terialien, die keineSpezialwerkzeuge der Industrie erfordern.Handwerk- zeuge der Klempner undTischler soll- tengenügen. Die wichtigsten Merkmale desKollektors sind: - Kupfer, 0,5 mm dick, als Absorber gutzu verarbeiten, ergibt optimale Wär- meübertragungseigenschaften und ist korrosionsfest - Glasabdeckung, einscheibig, aus Normalglas, ist leicht zu erhalten und preiswert. Einscheibenabdeckung hat bei geringer Einstrahlung (Ubergangs- zeit)Vorteile vor Zweifachglas, da Ab- sorption geringer - Aufbaurahmen aus Holz (Dachlat- ten) ist billig und gut zu verarbeiten; durch Verschrauben mit dem Dachoe- bälk erhält er seine Festigkeit, dielsola- tion der Randzonen istgegenüber Me- tallen günstiger - Gummidichtprofile ergeben Regen- dichtigkeit - Verschraubung von oben mit PVC- Streifen (ca. 500 Schrauben) Bei der Konstruktion des Kollektors wardieLängenzunahme des Absorbers infolge der Wärmedehnung zu berück- sichtigen. Sie wurde auf 5 m Länge und 100 Grad Temperaturdifferenz mit ca. I mm ermittelt. Die Absorberelemente sind lediglich oben aufgehängt und kön- nen sich nach unten ausdehnen. Der Speicher Der Speicher einer Solaranlage sollte sehr großzügig bemessen sein, damit derKollektor gegen einmöglichst gerin- gesTemperaturniveau anarbeiten muß. Damit werden nicht so sehr hohe Spitzentemperaturen erreicht, der Wir- kungsgrad wird aber erhöht. Es steht eine große Menge gewärmten Wassers zur Verfügung, das entsprechend län- ger vorhält. Als Speicher wurden alte 1000-l- Heizöltanks beschafft, die wegenUm- stellung auf Gasheizung frei wurden. Eine Säuberung und Inspektion ergab, daß sie für den gewünschten Zweck nochsehr gut zu gebrauchen waren. Aufgrund dergeringen Wanddicke kam nur ein druckloses System infrage. Stahltanks sind gutzu verarbeiten, d.h. Wärmetauscher sind qut einzubauen. Fürden Brauchwassefuoiler wurde ein dickes Rohr auf 1i4 Höhe einge- schweißt, gut für thermischen Umtrieb. FürdenWärmeübergang in die Fußbo- denheizung ist ein Wärmetauscher in der Größe einer Gartentür undfür das Planschbecken sind3 x 16 m Kuofer- rohr - wegen der Korrosion durch sau- erstoffhaltiges Frischwasser - vorge- sehen worden. Die lsolierung isthöchst einfach, billig und wirkungsvoll: Die Rückseite zur Kel- lerwand besteht aus8 cm dicken Styro- porplatten mit Nut und Feder, von der ;r"4l.l- ---. ,,tt '1.r,," .y'" f' l1,. J,*-.. "\J

Transcript of Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

Page 1: Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

Do-it-vourself

Vom Bau bis zur warmen Stube:Freude mit der selbstgebauten Solaranlage

Wie wird's gemacht? Diese Frage stellen sich viele, die an den Selbstbaueiner Solaranlage denken. Was kann das Ganze kosten und was kommt dabeiheraus? Erfolgreiche Beispiele sind gefragt. Jutta und Hartmut Lindenthal, einDiploming.enieur, haben den Bau einer eigenen Solaranlage zu ihrem Hobbygemacht. Uber ihre Planungen, den Bau der Komponenten, die Installationsar-beiten und die fertige Anlage berichten sie im nachfolgenden Beitrag. Freimü-tig sprechen sie über aufgetretene Probleme und darüber, was sie das nächsteMal besser machen würden. Sie kommentieren die Wirtschaftlichkeit ihrer An-lage an Hand gemessener Daten, die sie mit Hilfe eines selbst entwickeltenComputerprogramms ausgewertet haben. Die verständliche Begeisterungund Genugtung über das gelungene Werk spricht aus vielen Passagen. Zube-sicht igen ist ihr Haus in Schrevendorf ,2316 Probsteierhagen.

Die schlechten Erfahrungen, die wir ineinem Einfamil ienhaus mit Flüsiggas-heizung in den Jahren 1973174 mach-ten, weckten unser Interesse an der So-lartechnik. Wir beschlossen. einen grö-ßeren Tei l der Heizung der Sonne zuuberlassen. Weiter wol l ten wir unserHaus mit einer (zumindest fur die dama-l ige Zeit) sehr guten lsol ierung ausstat-ten.

Aus der Li teratur kann man die Son-nenscheindauer für die verschiedenenLandschaften entnehmen. Unser Wohn-gebiet fäl l t in die Zone mit 1800 bis 1700Sonnenscheinstunden im Jahr. Dieselangjährigen Mit telwerte wurden 1984und 1985 bei weitem nicht erreicht: derSommer war zu kal t und unfreundl ich.

Bei der Wahl des Grundstückes ha-ben wir darauf geachtet, !aß das Hausnicht verschattet wird. Der Garten istleicht nach Süden geneigt und l iegt aufeiner Anhöhe. Das Haus hat ein nachSüden gerichtetes Satteldach mit 48Grad Neigung. Nach Norden sind dieNebenräume gelegen, sie haben relat ivkleine Fenster. Nach Süden, dem Gar-ten zugewendet, s ind die Wohnräumeunteroebracht.

Urs-prüngl ich war für die Beheizungdes neuen Hauses eine WärmePum-penanlage vorgesehen. Die Kosten fürdie Aggregate, die Nachtei le der lei-tungsgebundenen Energie und die Un-sicherheit der Betr iebsdauer der Wär-meoumoe l ießen uns von diesem Planabrücken. Statt dessen wurde die lsol ie-rung des Hauses verbessert durch3fach-Glas für die Fenster, stärkerenWandaufbau und einen Windfang fürdie Haustür.

Der Wärmebedarf des Hauses wurdeberechnet für eine Außentemperaturvon -15 C und eine Innentemperaturvon 20'C. Er beträgt 12 000 kcal/h ent-sorechend 14 kW.

Planung der SolaranlageZielsetzungen, die beim Gesamtkon-

zept verwirkl icht wurden, waren:- Süddach, etwas westlich- Dachneigung 48 Grad- Kollektor ersetzt Dachpfannen ausarchitektonischen und Kostengründen- geringe Aufbauhöhe, da auf dieDachlatten aufgesetzt- Anschluß mit Zinkblechwinkeln, so-mit dichte Dachhaut und kein Ver-schmutzen unter dem Kol lektor

4 Sonnenenergie 1iB6

- mögl ichst großer WärmesPeicher- normales Wasser als Wärmeträger.Für den Solarkreislauf sol l ten gelten:- Frei fal l technik, da Wasser nur imKol lektor, wenn Pumpe läuft- schnel le Regelung, wei l bei Pum-penst i l lstand nur das Kupferblech (0,5mm dick) erwärmt wird.

Die Heizungsanlage besteht aus demHeizkamin für die Wärmeerzeugung,der Fußbodenheizung f ür die Wärmeab-gabe und den Rohrlei tungen, PumPeund Vent i len für die Vertei lung derWärme. Darüber hinaus ist der Warm-wasserspeicher der Solaranlage übereinen Wärmetauscher im mit t lerenSpeichertank an das Heizsystem ange-schlossen. Somit ist es mögl ich, z.B. ankühlen Sommertagen mit dem Solarkol-lektor das Haus zu heizen. Mit Solar-wärme wird regelmäßig das im Kel lerbef indl iche Kinderzimmer beheizt .

B rau chwassererwärm u n gDie solare Brauchwassererwärmung

funkt ioniert wie folgt : Oberhalb der So-larspeicher ist ein 200-l-Doppelmantel-boiler angeordnet. Durch flexible Schläu-che mit großem Durchmesser ist derHeizmantel mit dem darunter bef indl i -chen Speichertank zusammengeschal-tet, so daß das erwärmte Wasser desSolartanks zum Boiler aufsteigt. Nach-dem es seine Wärme an das Brauch-wasser abgegeben hat, fl ießt es zurückin den Soeicher.

Der Kol lektor sol l te selbst herzustel-len sein, also einfach im Aufbau mit Ma-ter ial ien, die keine Spezialwerkzeugeder Industrie erfordern. Handwerk-zeuge der Klempner und Tischler sol l -ten genügen. Die wicht igsten Merkmaledes Kol lektors sind:- Kupfer, 0,5 mm dick, als Absorbergut zu verarbeiten, ergibt optimale Wär-meübertragungseigenschaften und istkorrosionsfest- Glasabdeckung, einscheibig, ausNormalglas, ist le icht zu erhalten undpreiswert. Einscheibenabdeckung hatbei ger inger Einstrahlung (Ubergangs-zeit) Vorteile vor Zweifachglas, da Ab-sorpt ion geringer- Aufbaurahmen aus Holz (Dachlat-ten) ist bi l l ig und gut zu verarbeiten;durch Verschrauben mit dem Dachoe-bälk erhält er seine Fest igkeit , die lsola-t ion der Randzonen ist gegenüber Me-tal len günst iger

- Gummidichtprof i le ergeben Regen-dicht igkeit- Verschraubung von oben mit PVC-Strei fen (ca. 500 Schrauben)

Bei der Konstruktion des Kollektorswar die Längenzunahme des Absorbersinfolge der Wärmedehnung zu berück-sicht igen. Sie wurde auf 5 m Länge und100 Grad Temperaturdifferenz mit ca.I mm ermittelt. Die Absorberelementesind ledigl ich oben aufgehängt und kön-nen sich nach unten ausdehnen.

Der SpeicherDer Speicher einer Solaranlage sol l te

sehr großzügig bemessen sein, damitder Kol lektor gegen ein mögl ichst ger in-ges Temperaturniveau anarbeiten muß.Damit werden nicht so sehr hoheSpitzentemperaturen erreicht, der Wir-kungsgrad wird aber erhöht. Es stehteine große Menge gewärmten Wasserszur Verfügung, das entsprechend län-ger vorhält .

Als Speicher wurden al te 1000-l-Heizöltanks beschafft, die wegen Um-stel lung auf Gasheizung frei wurden.Eine Säuberung und Inspekt ion ergab,daß sie für den gewünschten Zwecknoch sehr gut zu gebrauchen waren.Aufgrund der geringen Wanddicke kamnur ein druckloses System infrage.Stahltanks sind gut zu verarbeiten, d.h.Wärmetauscher sind qut einzubauen.Für den Brauchwassefuoi ler wurde eindickes Rohr auf 1i4 Höhe einge-schweißt, gut für thermischen Umtr ieb.Für den Wärmeübergang in die Fußbo-denheizung ist ein Wärmetauscher inder Größe einer Gartentür und für dasPlanschbecken sind 3 x 16 m Kuofer-rohr - wegen der Korrosion durch sau-erstoffhaltiges Frischwasser - vorge-sehen worden.

Die lsol ierung ist höchst einfach, bi l l igund wirkungsvol l : Die Rückseite zur Kel-lerwand besteht aus 8 cm dicken Styro-porplatten mit Nut und Feder, von der

;r"4l.l- ---.

, , t t

' 1 . r , , "

.y'"

f'

l1,. J,*-. ."\J

Page 2: Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

Do-it-yourself

J - t t a , ^0 Ha l r r - l L r de^ t ^a l s ̂ d z - " eden r i r h re r E ige^ e s l LnQ. : ^d d e Be t rac^ te i l " es Ha rsc^e rs ko ' -n e 1 e s d L c ^ s e ' . D r e ( o l e k t o ' e n a u ' d e m D a c A a s s e ^ ( " - r r a h n e ^ . d a 3 h i e e n e g a n z e F a r r r e . r t F ' e r -

den eine komp et te Solaranlage geplant , d ie Ter e selbst hergeste t und nstal l ier t hat .

Wand durch Dachlatten getrennt wegenerforderlicher Luftzirkulation. Die Unter-und Vorderseite besteht aus Fußboden-olatten mit Nut und Feder. In den Zwi-schenraum kam ca. 6 ms lsol iermater ial ,das überall weggeworfen wird und ko-stenlos zu haben ist, z.B. Verpackungs-material für technische Geräte. Alle Fa-mil ienmitgl ieder halfen mit zu , ,knip-peln", und so entstand in ein paar Tageneine die Umwelt schonende lsol ierung,ca. 30 cm dick. Bei 5 m3 Wasserinhaltergeben 6 ms lsol ierung eine sehr guteWärmedämmung.

Für eine Kol lektoranlaoe. die mit Aus-gleichsgefäß arbeitet, iöt bine Pumpemit höherem Arbeitsdruck erforderlich.Beim Anlaufen muß der Höhenunter-schied zwischen Ausgleichsgefäß undhöchstem Punkt der Anlage überwun-den werden. Diese Höhe beträot in un-serem Fall ca. 6 m. Fließt dasWassererst einmal, so kann mit niedr igeremDruck gearbeitet werden, d.h. es kanneine kleinere Schaltstufe der Pumpe ge-wählt werden.

Elektronische RegelungFür die Regelung der Solaranlage

wurde ein modularer Aufbau in TTL-Technik gewählt. Der Vorteil bestehtdarin, daß die Logik mit ger ingem Auf-wand den Erfordernissen angepaßtwerden kann und auch die normale Hei-zungsregelung integriert wird. Die Re-gelung tei l t s ich in die Ebenen: Messen,Vergleichen der Meßstel len, Logik, Ver-stärken der Signale und Arbeitsgeräte(Pumpen). Sie wurde auf Plat inen imEuropaformat aufgebaut. Die Platinenwurden selbst entworfen, gezeichnet,geätzt, bestückt und verlötet. Sie sollennoch in ein Gehäuse eingebaut werden,das auch das Netzteil enthält.

WärmeträgermediumDem richtigen Wärmeträgermedium

sollte höchste Aufmerksamkeit gewid-met werden. Es ist zu orüfen. ob über-haupt eine teure (synthetische) Flüssig-kei t verwendet werden muß, die wegenihrer Gif t igkeit bei einer eventuel len Re-

paratur des Systems Probleme mit sichbringt. Wasser ist aufgrund seiner gerin-gen Zähigkeit , der hohen spezif ischenWärme und seiner Preiswürdigkeit nichtzu überbieten. Gel ingt es außerdem, dieFrostgefahr zu bannen, steht seinerVerwendung nichts mehr im Wege.

Durch die Frei fal l technik mit demAusgleichsgefäß ist die Gefahr des Ein-frierens beseitigt, da Wasser sich nurdann im Kol lektor bef indet, wenn diePumpe arbeitet . Das Ausgletchsgefäßist ein Bautei l , das für diese Art der So-laranlage typisch ist. Es macht die sonstübl iche Schwerkraftbremse entbehrl ich.Es hat die Aufgabe- das Wasser des Kollektors aufzu-nehmen, wenn die Solarpumpe nichtläuft, und- den Wasserüberschuß der Spei-chertanks infolge Wärmeausdehnungaufzunehmen.

Am Standrohr des Ausgleichsgefä-ßes kann die Ausdehnung des Wassersim Solarsoeicher beobachtet werden.Sie ist ein Maß für die mit t lere Tempera-tur des gesamten Speichers.

Die Rohrlei tungen sind soweit wiemögl ich in Stahl ausgeführt worden. Dadie Soeichertanks sowie das Aus-gleichsgefäß aus Stahl gefert igt s ind,bot es sich an, die Verbindungslei tun-gen ebenfal ls in Stahl zu fert igen. FürStahlrohre spr icht der günst ige Preis,und beim Vorhandensein entsprechen-der Werkzeuge die gute und preiswerte-Verarbeitbarkeit. Teure Fittinge wurdennur wenige benöt igt . - Da viele Bautei leaus Stahl bestehen, wird die Korrosionüber eine größere Fläche verteilt undkonzentr iert s ich nicht auf wenige Bau-tei le. Nur der Wärmetauscher für dasGartenplanschbecken besteht aus Kup-fer, da darin Frischwasser erwärmt wird,das stark sauerstoffhaltiq ist.

Heizkamin undFußbodenheizung

Es handelt s ich um eine geschlos-sene Anlage mit Ausdehnungsgefäß. lmHeizkamin wird das Heizunoswassererwärmt auf Temperaturen ünterhalb30"C. Das Heizwasser wird oer Um-

wälzpumpe durch die Rohre der Fußbo-denheizung gepumpt. Diese wurdenspiral förmig im Abstand zueinander vonca.7,5 cm verlegt, wobei der Vorlauf ne-ben den Rücklauf zu l iegen kommt (Sy-stem Defoy). Da die Rohre aufgrund derengen Verlegung und damit großerLänge eine große Ubertragungsflächebesitzen, sind geringere Heizwasser-temperaturen erforderl ich. Die niedr ige-ren Temoeraturen kommen der Solar-technik entgegen, bedeuten aber auch,daß an das Rohrmaterial nicht so hoheAnsorüche zu stel len sind. So konnteein Rohr verlegt werden, das nur etwaein Drittel eines thermisch hoch belast-baren Rohres kostet.

Simulat ionsrechnunglm Vorfeld der Planung wurde die So-

larheizung mit einem selbst erstel l tenBASIC-Computerprogramm simul iert ,in das die verschiedenen Einf lußgrößeneingegeben und vari iert werden kön-nen. Die wicht igsten Parameter sind:- Kollektorfläche- Kollektorart (einfach, doppelt ver-glast, selektiv)- Soeichermasse- Brauchwassermenge pro Tag- Einsparung im ersten Jahr* Wanungsrate- Zinsfuß- Teuerungsrate- Zeit interval l für Jahresrechnung(2.B. stündl ich).

Die Ergebnisse können zwischenge-speichert und miteinander vergl ichenwerden. Sie erstrecken sich auf- erforderl iche Heizleistung- Speichertemperatur- Kosten der lnvestition für verschie-dene Kol lektorarten und Höhe der Ei-genleistung- Amortisationszeit.

Folgende Literatur wurde zu Rate ge-zogen:Duffy, Beckmann: Sonnenenergie,Thermische Prozesse, Udo Pf r iemerVerlag, MünchenGral lert , Solarthermische Heizungssy-steme, Oldenbourg Verlag, MünchenZeitschri f t , ,Sonnenenergie"Tagungsbericht der Deutschen Gesel l -schaft für Sonnenenergie, MünchenPetzold, Sonnenenergie nutzen, Ver-lagsgesel lschaft Schulfernsehen, KölnBöse, Warmwasser bereiten und Hei-zen mit Sonnenenergie, Mül ler VerlagKalt , Baustein Sonnenkol lektor, VerlagC.F. Mül ler, KarlsruheInformationswerk Sonnenenergie,Band 1 -4, Udo Pfr iemer Verlag

Pannen und FehlerEine Solaranlage, die auf den ersten

Bl ick als einfache,,Wassererwärmein-richtung" betrachtet wird, ist beim nähe-ren Hinschauen ein komplexes System.Das result iert aus der Kombinat ion derverschiedenen Werkstoffe, der Abmes-sungen und der unterschiedl ichen Be-anspruchungen über den Jahreslaufhinweg. So kommt es trotz sorgfältigerPlanung zu unvorhergesehenen Pro-o temen.

Sonnenenergie 1,186 5

Page 3: Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

Bei dem Aufbau des Kollektors warder Wasserkreislauf noch nicht ange-schlossen. Da die Sonne trotzdemschien, wurde die Plat ine sehr schnel lsehr heiß. Das Karbol ineum und dieFeuchte des Holzes begannen zu ver-damofen und auf der Unterseite derGlasscheiben bi ldete sich ein braunerBelag, der aber inzwischen von al leinverschwunden ist . Beim Herstel len derAbsorberelemente gab es Probleme anden Stel len, wo Harl- und Weichlot dichtbeieinander l iegen. Das Vertei l - undSammelrohr an der Unter- und Ober-sei te wurde hart eingelötet, d.h. daßbeim Lötvorgang sehr hohe Temperatu-ren erforderlich wurden, bei denen dasWeichlot bereits verdampft. Wird dasWeichlot zu heiß, so gibt es kleine Ex-plosionen, durch die regelrecht Löcherin die Kupferrohre gerissen werden. lmHart lötbereich muß al les Weichlot sorg-fältig entfernt werden, damit dieseSchwier igkeiten vermieden werden.

Verbesseru ngsmög I ich keitenAuch bei sorgfäl t iger Planung kann

nicht al les vorhergesehen werden. Soergeben srch nach der Inbetr iebnahmeimmer Anregungen für Verbesserun-gen. Schwerwiegende Fehler traten bis-her noch nicht zutage. Folgendeskönnte noch verbessert werden: DasRohr vom Kol lektor zum Ausgleichsge-fäß sol l einen geringeren Durchmesserhaben. Es erhöht sich dadurch die Fl ieß-geschwindigkeit und der Wirkungsgradkann höher werden, bzw. die Pumpe ineiner niedr igeren Schaltstufe arbeiten.

Kosten der AnlageDie Kosten sind abhängig von der

Größe des Kollektors, der Größe desSpeichers, dem Funkt ionsprinzip, demAntei l der Eigenleistung (Lohn, Mate-r ial) , der Bauart der Kol lektoren (ein-fach, mehrfach, selektiv, modular) so-wie den Preisen der einzelnen Bautei le.

Die Kosten wurden gedrückt durch- eigene Planung- Eioenbau ohne teure Fachleute- Vdrwendung von Altteilen (Speicher-tanks und Warmwasserboiler)- Kauf von Halbzeugen (Kupferblech,PVC-Platten), die weiterverarbeitet wur-oen- Verwendung von normalem Süß-wasser als Wärmeträgermedium- lsol ierung des Wärmespeichers mitStyroporabfall.

Ergebnis der vorstehenden Maßnah-men: Kosten der Anlage nur rund 6500DM anstatt geschätzter 40 000 DM fÜreine entsprechende, vom Fachbetr ieberstel l te Anlage.

MessungenDie Messungen wurden seit der Inbe-

tr iebnahme im Juni 1984 durchgefÜhrt.Fast täglich wurde der Stand des Wär-memengen- bzw. Stromzählers abgele-sen und not iert . Außerdem wurde dieSpeichertemperatur und anfangs auchweitere Daten, z.B. des Wetters festge-halten. Wenn der Speicher gut aufgela-den ist , können aus dem Brauchwasser-

B a u f o r t s c h r t t . O b e n : D r u c k p r o b e a n e n e m K u p f e r a b s o r b e r , M r t t e : D e r K o e k t o r r a h m e n s t m o n t e r t . d e l s o -a t i o n s s c h i c h t e n g e b r a c h t ; d e Z i n k b e c h a b d e c k u n g s t t e l w e j s e e b e n f a l l s f e r t g u n d v e r A b s o r b e r e l e m e n t el lere ts rnont er t . Unten: Das etzte Absorbere ement w rd befest gt .

6 Sonnenenergie 1.86

Page 4: Do-it-vourself Vom Bau bis zur warmen Stube: Freude mit ...

Wettbewerb

speicher al le zwei Stunden 200 | heißesWasser entnommen werden.

Die Meßwerte wurden in ein selbst er-stel l tes Computerprogramm eingege-ben und gespeichert . lm Jahr 1984 wur-den mit 60,6 kwh Strom 2059 kWhWärme in den Speicher gepumpt. Dasergibt eine , ,Ubersetzung" von 1 :34. Diebesten Tagesergebnisse wurden er-ziel t , wenn der Himmel wolkenlos war,kaum Wind herrschte, die Außentempe-ratur nicht zu t ief und der Soeicher nochrelat iv kal t war. Die maximale Leistunowurde mit 7,95 kW gemessen, entspre"-chend 0,4 kW/m2 Kol lektorf läche. An ei-nem guten Sonnentag werden ca.40 000 kcalWärme gewonnen, das be-deutet im Speicher einen Temperatur-anst ieg von B Grad. Bei Pumpenst i l l -stand wurde im Sommer am Kollektor-absorber eine Temperatur von 120'Cbeobachtet.

Wirtschaftl ichkeitDie Wirtschaft l ichkeit einer Solaran-

lage sol l te sowohl von der rechneri-schen Seite her als auch aus der Sichtder Natur und des Umweltschutzes be-trachtet werden. Die wichtiosten Ein-flußgrößen der rechneriscFen Wirt-schaft l ichkeit s ind:- Kosten der Anlage- Höhe der wiederkehrenden War-tungskosten- Höhe der kalkul ierten Zinsen- LebensdauerderAn lage- Einsparung an Brennstoffkosten.

Bedenkt man, daß man bei 6500 DMlnvestitionssumme und 10 To Zinssatzp.a. im Jahr 650, - DM Zinsen bezahlenmuß, so ergibt s ich daraus al lein nochkeine überzeugende Wirtschaft l ichkeit .Bei der Betrachtung aus der Sicht desUmweltschutzes fällt auf, daß mit 1 kWhStrom ca. 35 kwh Wärmeenergie ge-wonnen werden. Es wird also oerade inder Sommerzeit , wenn herkdmmlicheOlheizungen das Warmwasser mit ei-nem sehr schlechten Wirkungsgrad er-zeugen müssen, die Natur durch sanf-ten Umgang mit der regenerat iven Son-nenenergie ent lastet.

Letzteres sollte in eine gewissenhafteWirtschaft l ichkeitsrechnung unbedingtmit aufgenommen werden, auch wennes nicht so einfach zu quant i f iz ieren ist .

BedienungsanleitungWenn LED -B- leuchtet, ist die

Temoeratur des Absorbers höher alsdie des Speicherwassers: der Kollektormöchte arbeiten. Dann- Stecker mit weißem Kabel auf Pin- B- stecken- Solarpumpe auf Stufe l l lstel len- Stecker der Solarpumpe -PS- inSteckdose des Stromzählers- Stecker des Stromzählers in Steck-dose -SS- am Verstärkerkasten.

Wenn LED -D- leuchtet, ist dasWasser im Heizkamin wärmer als dasWasser im Rücklauf der Fußbodenhei-zung, es kann also zum Heizen verwen-det werden. lst das Heizungswasserkälter als 50'C (handwarm), dann Mi-scher -VH- (mit rotem Handgri f f ) nach

rechts stellen (Stufe 8). lst das Hei-zungswasser wärmer als 50'C, dannMischer auf Stufe 5 stel len. Heizunos-pumpe auf Stufe ll und Stecker mit g7ü-nem Kabel auf Pin -D- aufsetzen.

Wenn LED -E- leuchtet, dann istdas Wasser im Solarspeicher wärmerals das im Rücklauf der Fußbodenhei-zung; es kann solar geheizt werden:- Stecker mit grünem Kabel auf Pin- E- stecken- beide Durchgangshähne über Spei-cher , ,C" öffnen- Mischer -VS- (mit schwarzemHandgriff) nach oben stellen- Heizungspumpe auf Stufe I- Netzstecker in Steckdose -SH- un-terhalb Verstärkerkasten.

ResümeeUnser Wunsch war es, eine Solaran-

lage zu erstellen, dre einfach im Auf bausein sol l te und zugleich preiswert. Ob

die erhoffte lange Lebensdauer erreichtwird, bleibt abzuwarten.

Durch die Kombinat ion bewährterund geziel t entwickelter Bautei le konnteeine großzügig bemessene Solaranlagezu sehr geringen Kosten erstel l t wer-den. Frei l ich wurde ein großer Tei l derZeit , d.h. Freizei t dafür aufgewendet.Statt an den Strand zu fahren, mit der Ei-senbahn zu spielen oder anderer Frei-zei tvergnügen nachzugehen, wurdendie Solaranlage geplant, die Kompo-nenten gefert igt , ins Haus eingebautund al les just iert .

Die Wärmeerträge der Jahre 1984und 1985 waren zufr iedenstel lend, ob-gleich die Sonne uns nicht gerade ver-wöhnte. Genau so, wie der eigene Gar-ten Nutzen und Freude berei tet , wennal les blüht und gedeiht, so empfindenwir Zufr iedenheit bei der Einbeziehunoder Sonne zur umweltschonenden Wär"-megewrnnung.

Jutta und Hartmut Lindenthal

Landeswettbewerb,,Okologisches Bauen", ,Ökologisches Bauen" ist das Thema

eines Landeswettbewerbs, den dernordrhein-westfäl ische Minister fürStadtentwicklung, Wohnen und Ver-kehr, Christoph Zöpel, ausgeschriebenhat. Teilnehmen an dem Wettbewerbkönnen Städte und Gemeinden, Pla-nungsbüros, private und öffentlicheBauherren sowie büroerschaftlicheGruppen. Das bereits reälisierte oderauch noch geplante Projekt muß inner-halb von Nordrhein-Westfalen l ieoen.

Der Wettbewerb besteht aus- zweiTei len: lm Tei l 1 sol len bererts durchoe-führte Projekte nach ökologischen Krite-rien bewertet und dabei verdeutlichtwerden, was im Vergleich zur konven-t ionel len Bauweise eine Ent lastung vonstadtökologischen Systemen bewirkenkann. Mit dem Tei l 2 sol l der Landes-wettbewerb lni t iat iven zur Planuno undzum Bau neuer Vorhaben unter ököloqi-schen Gesichtspunkten fördern. D-leLandesregierung wird die hier prämier-ten Vorhaben bei der Real is ierung un-terstützen. soweit dies mit ihren Mittelnmögl ich ist .

Darüber hinaus sol len die Erfahrun-gen im planerischen, technischen, wir t-schaft l ichen, organisator ischen, sozia-len und recht l ichen Bereich dokumen-tiert und vermittelt werden.

Über die Preisvergabe wird durcheine unabhängige Bewertungskommis-sion entschieden. Den Kommissions-vorsitz führt der Minister für Stadtent-wicklung, Wohnen und Verkehr. Wett-bewerbsbeginn war der 1 . Januar 1 986.Als Preise werden bei den bereits reali-s ierten Vorhaben Urkunden verl iehensowie die prämierten Objekte dokumen-t iert und veröffent l icht. Bei den geplan-ten, real is ierungsfähigen Vorhabenwerden jeweils erste Preise in Höhe von15000 DM, zweite Preise in Höhe von10000 DM und bis zu drei Sonderoreisefür besonders gelungene Detai l lösun-gen in Höhe von 5000 DM vergeben.

Abgabetermin für die Beiträge zube-reits realisierten Vorhaben ist der 30.

Apri l 1986. Für geplante Vorhaben wirdals Abgabetermin der 30. November1 986 genannt.

Für die Bewerlung der Vorhaben gel-ten im wesent l ichen folgende Kri ter ien:- Schonung von Boden und Wasser- sparsamer Umgang mit Bauland- Beachtung kl imat ischer Gegeben-heiten- Einbindung in die natür l iche undstädtebau liche Landschaft

- Gestal tung der Baukörper mit demZiel des Windschutzes und des Son-nenwärmegewinns- planerische Vorkehrungen gegenLärm- Begrünung im Inneren und Außeren

- Verwendung natürlicher, schadstoff-freier und atmungsaktiver Baustoffe- Wiederverwendung von Baustoffen

- Optimierung von Wärmedämmungund Wärmespeicherung- Wärmerückgewinnung- Venrvendung wassersparender Sani-tärobjekte

zweif ache Wasserkreisläuf e- Sammlung und Nutzung von Regen-WASSET- biologische Abwasserreinigung

- pf legl iche Behandlung des Mutter-bodens beim Bodenaushub- Schutz vorhandener Begrünung- Trennung und Verwertung von Ab-fäl len- weitgehende Vermeidung versiegel-ter Flächen

- akt ive Betei l igung von Mietern undBauherren an Planung und Durchfüh-rung- Wahl von Konstruktions- und Aus-bausystemen, die einen Umfang anSelbsthi l fe ermögl ichen- bei gewerbl ichen Bauten: Humani-sierung der Arbeitsbedingungen.

Sonnenenergie 1/86 7