Nutzungsfestlegung

Von der Größe her wäre die Anlage, wie oben dargestellt, im Sommer geeignet, das ganze Haus zu versorgen. Um aber ohne den Zwang der pausenlosen Verfügbarkeit von Warmwasser experimentieren zu können, entschloss sich der Verfasser zum Bau einer autarken Anlage parallel zum bestehenden Netz der Ölheizung.

Die separaten Solarboiler sollten im Keller einen Duschraum und eine Miniküche für Gäste oder Mieter speisen. Jetzt benutzt der Verfasser beides weitgehend selbst, um praktische Erfahrungen zu sammeln. Im Sommer kann die Ölheizung stillgelegt werden.

Anmerkung 2006: Seit einigen Jahren habe ich jetzt eine Gastherme, die ich in den Sommermonaten ohne Gasverbrauch kalt eingeschaltet ließ, damit die Umwälzpumpe einmal am Tag läuft. Im Herbst hatte ich jedes Jahr Probleme mit der Elektronik, was sich aber immer schnell von selbst besserte. Letztes Jahr mussten Blechteile ersetzt werden, weil sie durchzurosten drohten. Das war dem Meister noch nicht untergekommen, er vermutete einen Produktionsfehler. Als ich ihm erklärte, die Therme hätte ja noch viel weniger Betriebszeit auf dem Buckel, nur 9 Monate pro Jahr, regte er sich auf: Wie ich auf die Idee kommen könnte, die Therme monatelang kalt zu lassen. Sie müsste selbstverständlich das ganze Jahr warm sein, damit sich kein Kondenswasser niederschlägt. Der Hersteller berücksichtigt nur Verbraucher, die auch im Sommer immer warmes Brauchwasser aus der Therme haben wollen. Ich habe jetzt also zwei warme Boiler! Und trauere meiner alten, unverwüstlichen Ölheizung nach...

Wenn die Ölheizung stillgelegt ist, kann Warmwasser durch eine Verbindungsleitung zur Küche und zum Bad im 1.Stock geleitet werden, wobei natürlich viel Wärme verloren geht. Im Winter kann durch die Verbindung umgekehrt Warmwasser von der Ölheizung übergeleitet werden. Der Einbau einer Nachheizung wurde daher zurückgestellt. Wenn sich die Anlage bewährt, soll die Nutzung eventuell auf die oberen Etagen ausgedehnt werden.

Man muss sich auch sehr frühzeitig darüber klar werden, wer in erster Linie der Betreiber, und wer der Nutzer sein soll. Einem Mieter kann man keine Anlage ohne Nachheizung und keine komplizierte Bedienung zumuten. Für seltene Gäste nimmt man vielleicht selber einigen Umstand in Kauf, um den Vorteil der "Gratiswärme" zu demonstrieren.

Wie narrensicher muss eine Anlage sein? Wenn sie so kompliziert ist, dass nur der Erbauer die richtigen Schalter und Ventile findet, mindert sie sogar den Wert des Hauses. Denn der Erbauer kann längerfristig verhindert sein. Der erforderliche Aufwand für Schutzschaltungen steigt überproportional mit der Komplexität. Der Verfasser plante die Anlage zunächst nur für die eigene Nutzung. Die Bedienung sollte Schritt für Schritt immer mehr automatisiert werden, in der Grundausführung aber schon narrensicher sein.

Auswahl des Systemprinzips

Nachdem die Abschätzung ergeben hatte, dass die Nutzungsdauer in der sonnenarmen Zeit hauptsächlich vom Speicher abhängt, dieser aber nicht beliebig groß sein kann, wurde eine möglichst hohe Speichertemperatur angestrebt. Das würde bei einem kleinen geschlossenem Kreislauf einen sehr großen Wärmetauscher zum Speicher erfordern. Deshalb wurde überprüft, ob es die örtlichen Gegebenheiten erlauben, einen großen geschlossenen Kreislauf ohne Frostschutzmittel mit Selbstentleerung zu wählen.

Dem Verfasser bot sich als Kollektorstandort eine stabile Pergola über einer Südterrasse an. Dort tritt zwar im Winter nachmittags eine Teilabschattung durch Bäume auf, die bei Dachmontage vermieden würde. Die Verluste durch die längeren Rohre zum Dach und die stärkere Kühlung durch Wind dürften aber in ähnlicher Höhe liegen.

Ausschlaggebend für die Wahl der Montage über der Terrasse waren aber die gute Zugänglichkeit und die ideale Höhenlage für die Selbstentleerung.

Auswahl der Komponenten

Wegen der gewünschten Selbstentleerung bei Abschalten der Pumpe kommen Vakuumkollektoren mit U- förmigem Durchlaufrohr nicht in Frage, sondern nur solche mit horizontalem Durchlauf und Wärmeleitrohren. Es wurden 2 x 20 Röhren von Klöckner gewählt, die zusammen vier Quadratmeter aktive Absorberfläche aufweisen.

Der Höhenunterschied zwischen Ruhewasserspiegel im Boiler und Kollektoroberkante beträgt ca. 1,5 m , so dass eine normale Heizungs- Umwälzpume zum Füllen ausreicht. Zum Umwälzen ist sie eher überdimensioniert. Eine große Strömungsgeschwindigkeit verringert aber die Verluste im Kollektorwärmetauscher, deshalb wurde von einer Leistungsumschaltung abgesehen.

Der Speicher musste sich nach dem zur Verfügung stehenden Raum richten. Gewählt wurde ein 1000 Liter fassender Kunststoffbehälter, wie er auch als Öltank verwendet wird. Mit etwas mehr Geduld hätte sich sicher ein Behälter finden lassen, der den Raum besser ausnutzt und sich besser hätte isolieren lassen. Aber nun ist er installiert und das schwächste Glied der Kette.

Nach den Berichten über die Legionärskrankheit war der Entschluss schnell gefasst, dass der 1000-Liter-Boiler nicht das Trinkwasser enthalten sollte. Wie aber sollte der Wärmetauscher zwischen Boiler- und Brauchwasser realisiert werden? Bei bedarfsgerechter Dimensionierung kommt man zu einem teuren Gegenstromwärmetauscher oder einer großen Boilerwendel. Deshalb wurde beschlossen, es erst einmal mit einem kleineren, handelsüblichen Wärmetauscher zu versuchen.

Die Wahl fiel auf einen 200 L - Edelstahlboiler mit eingebauter Edelstahlwendel. Weil er in größeren Stückzahlen als separate Wärmetauscher hergestellt wird, und gegenüber Gegenstrom- Wärmetauschern auch leichter gefertigt werden kann, bekommt man mehr fürs Geld. Weil er universell eingesetzt werden kann, behält er auch seinen Wert.

Es wurde also nicht von vorneherein eine 2-Boiler-Anlage geplant. Das ergab sich vielmehr aus der Wahl des Wärmetauschers. Natürlich wurde der zweite Boiler dann so eingefügt, dass möglichst viele Vorteile zum Tragen kommen