10.1 Solarthermische Anlagen in Europa

Mit ihrer Größe von 180 qm ist die Anlage am Petersberg eine der zehn größten Anlagen im Land Berlin. Insgesamt verfügt Berlin über ca. 2.800 Solarthermische Anlagen mit einer Gesamtgröße von ca. 31.000 qm.
Die durchschnittliche Größe der Anlagen liegt bei 11,15 qm.

Von den im Jahr 2000 eingebauten Solarthermieanlagen sind 90 % Kleinanlagen in Ein- und Zweifamilienhäusern, von denen etwa 80% der Brauchwassererwärmung und 20% der Raumheizungsunterstützung dienen.
Der hohe Anteil der Anlagen für die Brauchwassererwärmung liegt in der Tatsache begründet, dass eine Solaranlage in den Monaten der Heizperiode nicht effektiv arbeitet und sich die Nutzung zur Heizungsunterstützung nur bei gleichzeitigem Einsatz von Langzeitwärmespeichern rentiert. Für einen 4 - Personen-Haushalt liegt die durchschnittlich benötigte Kollektorfläche von zur Brauchwassererwärmung genutzten Anlagen bei ca. 4-6 qm mit Flachkollektoren, bzw. bei 3-4 qm mit Vakuumröhrenkollektoren.

Kombianlagen mit Raumheizungsunterstützung haben üblicherweise eine Kollektorfläche von ca. 8 bis 15 qm. Abbildung 46 verdeutlicht den starken
Zuwachs an solarthermischen Anlagen in Deutschland seit 1990.

Mit 54 Prozent der europaweit installierten solarthermischen Anlagen (siehe Abb. 46) und einer Gesamtkollektorfläche von 615.000 qm in Deutschland wird am Beispiel des in Südeuropa höheren Strahlungsangebots deutlich, das die erfolgreiche Einführung von erneuerbaren Energieträgern nicht nur von deren Verfügbarkeit sondern im Wesentlichen von vielfältigen politischen und wirtschaftlichen Bedingungen beeinflusst wird.


10.2  Lokale Einflussfaktoren auf Solaranlagen

Auf dem Weg durch die Atmosphäre bis zur Erdoberfläche gehen 53% der Solarleistung durch Reflexion und Absorption verloren. Die verbleibenden 47% setzen sich zusammen aus direkter Solarstrahlung und diffuser Himmelsstrahlung.
Die Summe beider Komponenten wird als Globalstrahlung bezeichnet. Unter direkter Solarstrahlung versteht man den Anteil der Strahlung, der direkt aus der Sonnenrichtung als Parallelstrahlung einfällt.
Diffuse Himmelstrahlung dagegen ist der Anteil, der durch Streuung an Molekülen und Aerosolen der Atmosphäre aus allen Richtungen auf die Erdoberfläche trifft.

Während des Jahres ändert sich die Intensität der Sonnenstrahlung. Im Winter ist der Strahlungswinkel flacher und die Strahlung diffuser. Im Sommer erweitert sich der Abstand zwischen Sonne und Erde. Die Sonneneinstrahlung ist aber direkter. Dadurch erhält die Erdoberfläche eine größere Menge an Strahlung als im Winter.

Im Sonnengürtel der Erde liegt die jährliche Globalstrahlung bei mehr als 2.200 KWh/ qm. Die Grafik (Abb. 49) verdeutlicht den Raumwärmebedarf eines konventionellen Neubaus, den eines Niedrigenergiehauses und den üblichen Warmwasserbedarf.

Diese unterschiedlichen Wärmebedarfsanforderungen werden im Bezug zur Energieabgabe eines Solarkollektors übers Jahr gesehen angezeigt.
Dabei wird deutlich, dass in der kühlen Jahreszeit mit hohem Wärmebedarf eine Zusatzheizung oder die Abgabewärme eines Langzeitwärmespeichers notwendig ist. In den warmen Monaten wird dagegen ein Solarüberschuss erzielt, der mit einem Saisonalspeicher nutzbar werden kann.