Gratis-Heft präsentiert von FamilyHome 7-8/2015
Das Magazin für regenerative Energien
GRÜN
HEIZEN ! GUT & GÜNSTIG Pellets, Umweltwärme & Co.
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So geht solares Wohnen! PHOTOVOLTAIK · SPEICHER · SOLARTHERMIE
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Gestartet vor über 20 Jahren als Pionier der Solartechnologie, zählt das deutsche Unternehmen AKASOL heute zu den weltweit führenden Entwicklern und Produzenten von mobilen und stationären Hochleistungs-Batteriesystemen. Einsatzgebiete sind die Nutzfahrzeug- und Automobilindustrie, der Schiffbau sowie die Windenergie-, Wasserkraft- und Solarwirtschaft. AKASOL GmbH Landwehrstraße 55, D-64293 Darmstadt / Germany Tel. +49 6151 800500 801, info@akasol.com, www.akasol.com
AKASOL ist ein Unternehmen der Schulz Group
Sonnengruß
© Kitzlinger
© Bosch Power Tec
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Der große
INHALT
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Autark um jeden Preis? HÄUSER Solararchitektur: Der große Sonnengruß Nachhaltig bauen: Heizen wie in der Zukunft
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SOLARWÄRME Regenerative Energien: Heizen ohne Reue Solarthermie: Lukrative Sonnenfänger
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SOLARSTROM Die Zukunft der Photovoltaik: Autark um jeden Preis? Systemlösung: Das Energiespar-Paket Maximierung des Eigenverbrauchs: Haus 2.0
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RATGEBER Brandschutz: Strom auf Abwegen
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SERVICE Adressen & Schnellfinder Impressum
Vom Dach direkt in die Heizung. Die Solarstrahlung legt ungenutzt etwa 150 Mio. km bis zur Erde zurück. Auf den letzten Millimetern wird sie dann von den Paradigma Hochleistungskollektoren in Solarwärme umgewandelt und so direkt für die Heizung nutzbar gemacht. Für die Wärmewende in den eigenen vier Wänden und die Schonung des Geldbeutels – denn die Sonne schickt keine Rechnung.
© Vaillant
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Ökologisch konsequente SolarwärmeSysteme Foto: weerapatkiatdumrong/iStock
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Heizen wie in der Zukunft 3 Titelfotos: © Gira, © pawel.gaul/iStock, © Sunny studio/Fotolia
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HÄUSER | SOLARARCHITEKTUR
Der große
Sonnengruß
Solare Wärme- und Stromgewinnung sowie ausgedehnte Fensterflächen und eine dichte Bauweise gehen im Solarhaus eine glückliche Allianz ein. Die Bewohner sparen Energie und Kosten. Eine tägliche Riesenportion Sonnenstrahlen gibt’s obendrauf.
S
olararchitektur entsteht aus dem Zusammenspiel von richtigem Grundstück, passender Lage, Ausrichtung, Bauform, Dämmung und effizientem Energiekonzept. Die Gebäude sind im Idealfall im Sommer kühl und im Winter angenehm warm. Durch die Nutzung der Sonnenenergie wird der Bedarf an Energie zum Kühlen und Heizen minimiert. Dazu orientiert der Planer das Gebäude zur Sonne hin, auf der Südseite werden große Glasflächen mit geringem
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Wärmedurchgangskoeffizient eingesetzt. Durch sie gelangen Sonnenstrahlen und Wärmeenergie in der Übergangszeit und in den Wintermonaten ins Hausinnere. An der Sonne orientierte Häuser kommen ohne einen steuerbaren Sonnenschutz, also eine elektronisch regelbare Verschattung, nicht aus. Weiter zum Paket gehören eine kompakte Bauform und eine dichte Gebäudehülle. Als typische Haustechnik spielt eine kontrollierte Wohnungslüftung ihre Vorzüge aus. Heizwärme und
Warmwasser werden weitestgehend mithilfe einer Solarthermie-Anlage erzeugt, die einen Warmwasserspeicher aufheizt. Dieser puffert eine gewisse Zeit zwischen Wärmegewinnung und -nutzung, indem er die tagsüber erzeugte Wärme für einen späteren Zeitpunkt aufbewahrt. Je größer der Pufferspeicher, desto seltener muss zugeheizt werden. Beim reinen „Sonnenhaus“ gleicht der Speicher einer großen Säule, um die das Haus herumkonstruiert wird. Für die Beheizung der Räume die-
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TRAUM AUS HOLZ: Im Hinterland von Dachau steht ein nur aus Holz, ohne Chemie gebautes Einfamilienhaus. Mit Photovoltaik, Solarthermie, Wärmepumpe und intelligenter Gebäudetechnik von Gira ist ein fast energieautarkes Haus entstanden, das mehr Strom erzeugt, als es verbraucht. Gira
Bauherren ab, welches System installiert wird. Holzfreunde werden eher zu einem Kaminofen greifen, Technikbegeisterte haben sicherlich ihre helle Freude an einer Wärmepumpe. Zur Stromerzeugung wird die Photovoltaik genutzt.
Energetische Standards
nen im Solarhaus normalerweise elektrisch betriebene Lüftungsanlagen.
Schön warm Sogenannte kontrollierte Lüftungen mit Wärme-Rückgewinnung verteilen über Kanäle warme, trockene Luft im Haus. Die verbrauchte und mit Wasserdampf angereicherte Luft wird abgesaugt. Ein Wärmetauscher entzieht ihr die Wär-
me und führt diese der frischen Luft zu. Neben der Lüftungsanlage, die die eigentliche Heizungsfunktion übernimmt, können Solarhäuser auch mit einer Fußbodenheizung erwärmt werden. Eine Solarthermie-Anlage unterstützt bei Bedarf die Heizung. Für die restliche Wärmeerzeugung sind Heizsysteme wie zum Beispiel Luft- oder Erdwärmepumpen sehr verbreitet. Alternativ kommen auch Pelletheizungen zum Einsatz. Es hängt aber vollständig von den Vorlieben der
Ein Solarhaus ist an keinen bestimmten energetischen Standard gebunden. Typischerweise setzen Passivhäuser auf passive Energie aus der Sonnenstrahlung. Viele Sonnenhäuser sind also Passivhäuser. Doch eigentlich könnte man jeden gut gedämmten Neubau, der dank großflächiger Verglasung Sonnenstrahlen einfängt, als Solarhaus bezeichnen. Man kann verschiedene Energiestandards verwirklichen, wie Niedrigenergiehaus, Passivhaus, Nullenergiehaus oder Plusenergiehaus. Im Prinzip sind alle aktuellen Neubauten, die sich nach der Energieeinsparordnung richten, Niedrigenergiehäuser. Ein Passivhaus hat einen sehr geringen Heizwärmebedarf (15 Kilowattstunden pro Quadratmeter/Jahr, der Energiegehalt von zirka 1,5 Litern Heiz -öl), das Nullenergiehaus gleicht seinen Energiebedarf komplett über hauseigene Energiegewinne aus. Ein Plus-Energiehaus erzeugt mehr Energie als die Bewohner verbrauchen. Überschüsse von der PV-Anlage lassen sich ins allgemeine Stromnetz eingespeisen oder in Solarspeichern aufbewahren. Auch das Elektroauto bietet sich als „Zwischenlager“ an. Dann wirkt die Kraft der Sonne sogar on the road. (bis)
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HÄUSER | SOLARARCHITEKTUR
Wohnfläche Bauweise
Heiztechnik
Extra Jahresprimärenergiebedarf Preis
369 m² Holzsystembau in Holzrahmenbauweise mit Holzfaserdämmung, U-Wert 0,119 W/(m²K) Sole/Wasser-Wärme pumpe (Erdwärmetauscher) angeschlossen an Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung Photovoltaik-Anlage
EFFIZIENZHAUS 40 / EFFIZIENZHAUS PLUS
15,2 kWh/(m²a) auf Anfrage
Ein Erdwärmekollektor gewinnt im Winter Wärme und im Sommer Kühle aus dem Erdreich. KitzlingerHaus
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Wohnfläche Bauweise
(m²K) Heiztechnik
Extra Jahresheizwärmebedarf Preis
112 m² Holzrahmenbau mit Holzweichfaserdäm mung, U-Wert 0,15 W/ Luft/Wasser-Wärmepumpe, SolarthermieAnlage, Gasbrennwerttherme, Holzpelletheizung Photovoltaik-Anlage 40,50 kWh/(m²a) 148.365 Euro ab Oberkante Bodenplatte (als Ausbauhaus)
Das Holzhaus „Design 112“ steht am Hang und profitiert energetisch von der Ausrichtung nach Süden. Frammelsberger
Wohnfläche Bauweise
Heiztechnik
Extra Jahresheizwärmebedarf Preis
260,67 m² Holzfertigbau in Holztafelbauweise, U-Wert 0,11 W/(m²K) Luft/Wasser-Wärmepumpe, kontrollierte Wohnraumlüftung mit Wärmerückgewinnung Photovoltaik-Anlage
EFFIZIENZHAUS 55
38 kWh/(m²a) auf Anfrage
Zusammen mit ihren drei Kindern wohnen Jana und Philipp Clausig in diesem Neubau. Haas Fertigbau
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Hannes Heigl und seine Familie sind seit 2013 stolze Besitzer einer Photovoltaik-Anlage mit einem Fronius Wechselrichter, deren Erträge sie dank attraktiver Förderung zu 100 Prozent ins österreichische Netz einspeisen. Im August 2014 hat Familie Heigl ihre Anlage erweitert. Das neue Fronius Energy Package inklusive Wechselrichter, Solarspeicher und intelligentem Smart Meter liefert eine Jahresproduktion von rund 3.650 kWh. 90 Prozent des produzierten Sonnenstromes verbraucht die vierköpfige Familie selbst. Zusätzlich wurde ein Heizstab zur Warmwasserproduktion installiert, was sich wiederum positiv auf die Energiekosten der Hausbewohner niederschlägt. Hannes Heigl zeigt sich zufrieden: „Fronius hat uns das ideale Paket geliefert, um unseren Strombedarf über Photovoltaik zu decken“.
Foto: ©Fronius
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Ausgabe verpasst? Macht nichts! Bestellen Sie den kompletten Jahrgang per E-Mail: shop@familyhome.de oder Tel.: +49 711 96666-999 Für eine schnelle Bearbeitung benötigen wir folgende Angaben: Hefttitel, Ausgabennummer und Ihre vollständige Adresse. Sie erhalten die gewünschten Magazine auf Rechnung und zahlen innerhalb von 14 Tagen. Jetzt kostenlos reinschnuppern! Unsere ePaper auf www.hurra-wir-bauen.de 7
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© Jiri Hera/iFotolia
SOLARWÄRME | REGENERATIVE ENERGIEN
Heizen
Wer erneuerbare Energien für die Wärme- und Stromversorgung seines Eigenheimes nutzt, handelt nachhaltig und zukunftsweisend. Pellets, Umweltwärme und Wind bergen ein enormes Energiepotential, das durch innovative Technik ausgeschöpft werden kann.
Windkraft
© Marcus Lindstrom/iStock
ohne Reue
umgewandelt werden. Auch Eigenheimbesitzer können diese Technik nutzen, indem sie eine Kleinwindkraftanlage auf ihrem Hausdach
POWER AUS DER LUFT
installieren. Diese kleinen und leisen Windräder produzieren je nach Aus-
Die Kraft des Windes ist unerschöpf-
führung und Standort zwischen 3.000
lich. Gerade an Küstenregionen
und 4.000 kWh/Jahr. Experten gehen
entstehen deswegen zunehmend
daher davon aus, dass die Zahl von
Windparks. Sobald die Investitionen
Kleinwindanlagen auf den Dächern
in Windkraftanlagen getätigt sind,
deutscher Eigenheime in den nächs-
liefern diese nahezu kostenlose
ten Jahren deutlich zunehmen wird.
Energie. Allerdings sind Windkraftnutzer immer von der Unwägbarkeit des Wetters abhängig – herrscht Windflaute, gibt’s keine Energie.
WINDRÄDER: LUFTFÄNGER AUF DEM DACH Mit Hilfe von Windrädern kann die kinetische Kraft des Windes in Strom
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Fördermittel: KfW-Programm „Erneuerbare Energien - Standard“ (270) + Einspeisevergütung Brennstofflagerung: nicht nötig Investitionskosten: zirka 3.000 Euro pro Kilowattstunde
HERAUSRAGEND: Kleinwindanlagen auf dem Hausdach nutzen die Windenergie aus. Manche Fertighausanbieter bieten die Integration einer Kleinwindanlage in das Energiekonzept des Eigenheims bereits an. Rensch-Haus/txn
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Holz
Pellets © Jiri Hera/iFotolia
DAUERBRENNER Holzscheite können gut gelagert und getrocknet für ein prasselndes Kaminfeuer sorgen, das ohne © abadonian/iStock
weiteres ein großes Wohnzimmer heizt. Wer selbst ein Los Wald besitzt oder
DIE KLEINEN PRESSLINGE
sein Holz selbst hackt, spart an
Pellets bestehen aus Holzspänen, die unter hohem
Brennstoff-
Druck zu einer zylindrischen Form zusammengepresst
kosten.
werden. Der Brennstoff wird aus Abfällen der holz-
Beim Holz-
verarbeitenden Industrie produziert und so für die
kauf sollten
Beheizung von Wohnräumen nutzbar gemacht.
Verbraucher stets darauf
© Marcus Lindstrom/iStock
PELLETKESSEL: KRAFTPAKETE In großen (Brennwert-)kesseln werden Pellets ver-
achten, dass die Scheite aus nachhaltiger Forstwirtschaft stammen – hierfür steht das FSC-Siegel.
brannt. Die heißen Abgase geben über einen Wärmeübertrager Wärme an das Heizsystem ab. Ein SaugFEURIG Der Kaminofen „Lima“ von Hase ist um 180 Grad drehbar und auf Wunsch auch in Speckstein erhältlich. Hase
oder Fördersystem befördert die Pellets in den Kessel.
STARKES STÜCK: Der „Pellematic Condens“ von Ökofen ist ein Pelletkessel mit zukunftsweisender Condens-Brennwerttechnik. Das Gerät ist mit allen Lagerlösungen kompatibel. Ökofen
KAMINE: PRAKTISCHE ZWEITHEIZUNG Sie sehen nicht nur gut aus und verströmen Gemütlichkeit: Moderne Kaminöfen sind energetische Tausendsassas und holen so aus Holzscheiten das Maximum an Wärme heraus. Kamine können sinnvolle Zusatzheizung sein – sofern sie eine Wassertasche mitbringen und sich an das hausinterne Heizsystem koppeln lassen.
Fördermittel: Basis- und Bonusförderungen durch das BAFA (mind. 3.000 Euro), kombinierbar mit dem KfW-Programm „Energieeffizient Sanieren – Ergänzungskredit“ (167) Brennstofflagerung: Pelletsilos/Erdtanks Investitionskosten: 19.000 - 25.000 Euro
Fördermittel: derzeit keine Fördermöglichkeiten Brennstofflagerung: Holzscheite müssen trocken
in der Nähe des Hauses gelagert werden Investitionskosten: einfache Kamine sind bereits
ab 2.000 Euro erhältlich (je nach Ausstattung sind nach oben aber kaum Grenzen gesetzt)
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me Umweltwär
© weerapatkiatdumrong/iStock
SOLARWÄRME | REGENERATIVE ENERGIEN
Biogas KLIMAFREUNDLICH Aus tierischen Exkrementen und Pflanzenresten, die ohne Sauerstoff zum Gären gebracht werden, entsteht Biogas. Wer einen Biogas-Tarif mit seinem Energieversorger abschließt, sorgt dafür, dass mehr Bio-
ENERGIEQUELLE NATUR
gas ins öffentliche Gasnetz
In unserer direkten Umgebung ist Wärme gespeichert:
eingespeist wird, nutzt aber
Die Außenluft, das Erdreich und unser Grundwas-
physikalisch das gleiche Gas
ser halten über das Jahr hinweg mehr oder weniger
wie seine Nachbarn.
schwankend einige Plus-Grade bereit. Dies machen sich Wärmepumpen zunutze. Die Geräte benötigen als Antriebsenergie Strom und sammeln die in der Umwelt „verstreute“ Wärme ein, um sie für Heizung und Warmwasserbereitung brauchbar zu machen.
Sonnenenergie aus der Luft, dem Grundwasser oder der Erde wird angezapft, verdichtet und dem Heizkreislauf im Haus zugeführt. Je nachdem, welche Wärmequelle genutzt wird, kommen verschiedene Erschließungsmethoden in Frage: Erdwärmesonden, -kollektoren oder Außenmodule.
© GlobalP/iStock
WÄRMEPUMPE: DIE ÖKO-HEIZUNG
ZUKUNFTSWEISEND Die internetfähigen Gas-Brennwertgeräte aus der Serie „9000i“ bringen Design und Funktion in Einklang.
Junkers/Bosch Thermotechnik EINE GROSSE FAMILIE: Stiebel Eltron stellt Wärmepumpen her, die Umweltenergie aus Luft, Erde und Grundwasser generieren. Stiebel Eltron
GAS-BRENNWERT: HOHES POTENZIAL Brennwertgeräte nutzen den ihnen zugeführten Brennstoff maximal aus. Neben der einfachen Verbrennung des Gases sammeln die Heizkessel auch die Abwärme des anfallenden Kondensats. So kann keine Wärme ungenutzt durch den Schornstein entweichen.
Fördermittel: Marktanreizprogramm des BAFA, KfW-Darlehen & Zuschüsse Brennstofflagerung: nicht nötig Investitionskosten: 9.000 - 12.000 Euro zzgl. Erdbohrungen bzw. Erschließung der Wärmequellen
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Fördermittel: KfW-Kredit „Energieeffizient Sanieren“ (151/152) für die Heizungs-Modernisierung Brennstofflagerung: bei Anschluss ans öffentliche Gasnetz nicht nötig Investitionskosten: ab 4.000 Euro
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Unsere neue Energiequelle war schnell auf dem Dach. Und die Energiekosten im Keller.
Entspannt Energie sparen: mit effizienter Brennwerttechnologie von Vaillant. Wer richtig Energie sparen will, kann sich jetzt beruhigt zur端cklehnen. Modernste Vaillant Brennwerttechnologie erh旦ht die Energieausbeute enorm. Das spart nicht nur Kosten, sondern auch CO2. In Kombination mit Solar sogar noch mehr: Dann kommen rund 60 % Ihres Warmwassers und 20 % Ihrer Heizenergie direkt von der Sonne. So einfach funktioniert Klimaschutz, der sich f端r jeden auszahlt. Mehr zu Vaillant Systemen erfahren Sie bei Ihrem Fachpartner oder unter www.vaillant.de
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SOLARSTROM | DIE ZUKUNFT DER PHOTOVOLTAIK
Wohin geht die Reise der Solarindustrie? Die Förderkürzungen 2013 setzten der Solareuphorie ein jähes Ende. Die neuen Hoffnungsträger heißen Stromspeicher, E-Car und maximaler Eigenverbrauch.
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er Trend zur Energieautarkie ist ungebrochen. Wer auf dem Dach oder im Keller Strom erzeugt und selbst verbraucht, tut dies meist nicht nur umweltfreundlicher als die großen Energieversorger, sondern spart auch langfristig. Photovoltaik-Anlagen und Brennstoffzellen gelten momentan als das Nonplusultra für die heimische Stromproduktion. In vielen Neubaugebieten gehört die eingebaute Solaranlage schon längst zum Standard. Die Frage, ob sich die Photovoltaik angesichts ihrer hohen Anschaffungskosten und der sinkenden Subventionen finanziell überhaupt noch lohnt, ist derzeit jedoch nicht eindeutig zu beantworten. Der Umstand, dass der Strom gerade dann erzeugt wird, wenn er nicht gebraucht wird – nämlich zur Mittagszeit, wenn
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die Hausbewohner auf der Arbeit, in der Schule oder im Kindergarten sind – macht dem scheinbar lukrativen Sonnenstrommodell einen Strich durch die Rechnung. Die Spitzenlasten können zu dieser Zeit nicht selbst verbraucht werden und müssen zu einer mickrigen Vergütung, aktuell zirka 12 Cent/kwh (stand April 2015)*, ins Netz eingespeist werden. Am Abend, wenn sich die Familienmitglieder wieder im Heim einfinden und stromintensiven Beschäftigungen frönen wie Fernsehen, Kochen oder Playstation zocken, steht in den dunklen Abendstunden kein selbstgemachter Strom dafür bereit. Um den Familienfrieden zu wahren, muss in dieser Zeit teurer Strom von RWE, Vattenfall und Co. zugekauft werden, aktueller Preis bis zu 29 Cent/kWh (Stand April 2015). Das Resultat: Die Rendite ist mau. Das hatten
*bei einer Anlagenleistung von 10 kWp.
© Bosch Power Tec
Autark um jeden Preis?
sich viele Photovoltaik-Betreiber anders vorgestellt, als sie die im Sonnenlicht blau schimmernden Module für teures Geld auf das Dach ihres Einfamilienhauses hämmern ließen.
Lösungsansätze Energiespeicher sind die neuen Stars der Photovoltaik-Branche: Die großen Batterien laden tagsüber auf, speichern den überschüssigen Strom und geben ihn am Abend oder an verregneten Wochenenden wieder ab – ein Maximum des Eigenverbrauchs ist so garantiert und die Solarstromanlage lukrativ. Diverse Speicheranbieter tummeln sich am Markt. Während Deutschland und Europa eine wichtige Rolle in der Ener-
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Speicherlösungen für Ihren Sonnenstrom
© Bosch Power Tec
SOLIDER BLEI-GEL-AKKU: Das neue „SunPac 2.0“ integriert die Lade- und Entladefunktion in einem dreiphasigen Wechselrichter. Ein zusätzlicher Laderegler wird somit nicht mehr benötigt. Solarworld EFFIZIENTER LITHIUMIONEN-SPEICHER Der „BPT-S 5 Hybrid“ speichert Strom, den die Photovoltaik-Anlage tagsüber erzeugt, und speist ihn ins hauseigene Netz ein, wenn er benötigt wird – zum Beispiel abends, wenn die meisten Stromverbraucher laufen. Bosch Power Tec
giespeicherentwicklung spielen, werden die Zellen hauptsächlich in Japan, Korea und China hergestellt – gerade die Länder in Fernost haben besseren Zugang zu Rohstoffen wie Kobalt, Lithium, Mangan und Nickel, die für die Produktion von Energiespeichern unerlässlich sind. Japan verdankt seine Spitzenposition in Sachen Speichertechnologien insbesondere dem dort boomenden Markt für Elektromobile. Auch diese sind dankbare Abnehmer für überschüssigen PV-Strom – wer sein E-Mobil mit selbst generiertem Solarstrom füttert, spart Sprit und schont die Umwelt. Stromautos, zum Beispiel vom Ökopionier Toyota, gehören im Land der Kirschblüten schon längst zum Alltag – der Erfolg der japanischen Autokonzerne liegt darin, dass sie die gesamte Wertschöpfungskette um sich konzentriert
haben, von der Zellenfertigung bis zu den Elektromotoren. Elon Musk könnte den Marktführer nun zu Fall bringen. Der milliardenschwere Tesla-Chef will bald auch Lithium-Batterien in Nordamerika herstellen. Wie die neue „Tesla Home Battery“ genau aussehen soll, ist bisher kaum bekannt. Analysten trauen ihr jedoch bereits jetzt einiges zu und glauben, dass sich Tesla aufgrund seiner Markenkraft auf dem Batteriemarkt durchsetzen könnte. Auch die Börsen reagierten bereits mit einem beachtlichen Kurssprung. Innerhalb zehn Minuten stieg der Wert des Unternehmens um 900 Millionen Dollar, nachdem Elon Musk sein Vorhaben in vagen Worten über Twitter verbreitete. Musk ist sicherlich kein selbstloser Wohltäter, der grünen Idealen anheim-
Wer sich einen Solarstromspeicher anschafft, hat die Wahl zwischen zwei Technologien: Blei-Akkus werden seit vielen Jahren in der Industrie und im Fahrzeugbau (Autobatterie) eingesetzt. Die Technologie ist dementsprechend erprobt und es gibt langjährige Erfahrungswerte mit Blei-Batterien. Handelsüblich sind Blei-Säure-Batterien. In jüngster Zeit sind auch Blei-Gel-Batterien auf den Markt gekommen, die teurer sind als Blei-Säure-Batterien, dafür jedoch wartungsfreundlicher. Lithium-Ionen Akkus als Solarstromspeicher sind in dieser Größenordnung noch nicht so lange vertreten. Dementsprechend gibt es weniger Erfahrungswerte, was ihre Langzeittauglichkeit angeht. Blei-Gel-Akkus haben weniger Speicherkapazität und einen geringeren Wirkungsgrad (bis 86 Prozent, Lithium-Ionen-Speicher bis zu 95 Prozent). Dafür sind Solarstromspeicher auf Blei-Basis deutlich günstiger als Lithium-Ionen-Speicher.
gefallen ist. Hinter der Entwicklung steckt ein Wachstumsmarkt – Lithium-Ionen-Batterien gehört die Zukunft, und zwar nicht nur die von bereits installierten Photovoltaik-Anlagen. Auch der Brennstoffzellenmarkt wächst: Die Geräte stellen mit Hilfe einer Antriebsenergie, wie zum Beispiel Erdgas, Wärme und Strom gleichzeitig her. Und das tun sie äußerst effizient. Gerade in dieser Technologie ist Deutschland führend: Firmen wie Bosch, Viessmann, Vaillant oder SenerTec buhlen um die Marktführerschaft. Wie sich der Strom aus diesen Geräte speichern lässt, ist bislang noch unklar – hierfür werden andere Energiespeicher benötigt als die für solaren Strom. Für Verbraucher heißt das jedoch bald mehr Diversität auf dem Weg zur Energieautarkie. (erv)
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nergiespeicher machen Photovoltaik-Anlagenbetreiber vom Energieerzeuger zum Energieversorger. Immobilienbesitzer können so Geld sparen und einen weiteren Schritt in Richtung Unabhängigkeit von steigenden Strompreisen machen. Das „Fronius Energy Package“ kann auch bei bestehenden PV-Systemen nachgerüstet werden, um so den Eigenverbrauchsanteil des selbst generierten Solarstroms zu erhöhen. Es besteht aus dem Wechselrichter „Fronius Symo Hybrid“, der „Fronius Solar Battery“ und dem „Fronius Smart Meter“. Der Wechselrichter ist gleichzeitig Photovoltaik- und Batteriewechselrichter. Er ist in den Leistungsklassen 3, 4 und 5 kW erhältlich und speist dreiphasig ein. Die „Fronius Solar Battery“ ist eine Lithium-Eisenphosphat-Batterie. Das garantiert eine lange Lebensdauer, kurze Ladezeiten und eine hohe Entladetiefe. Diese Technologie gewährt ein hohes Maß an Sicherheit, da keine Abgabe von Sauerstoff oder Wasserstoffgas möglich ist. Der „Fronius Smart Meter“ ist ein bidirektionaler Zähler, er misst die Energie, die vom Netz ins Haus fließt und jene, die ins Netz fließt. Er erfasst die Lastkurven des Haushalts und optimiert den
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Eigenverbrauch. Zudem ist er bereits vorkonfiguriert und durch einfaches plug & play direkt im Schaltschrank montierbar.
Das i-Tüpfelchen Wer dann noch sein Energiepaket mit einem intelligenten Energiemanagement koppelt, macht einen weiteren Schritt in Richtung Stromautarkie – Hausautomatisierung trägt einen wesentlichen Beitrag zur Optimierung des Stromverbrauchs bei. Durch das sogenannte „Fronius Energiemanagement Relais“ werden auch bestehende Anlagen fit für den erhöhten Eigenverbrauch gemacht. (erv)
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Der Einsatz von Solarthermie-Kollektoren als Wärmeerzeuger fürs Eigenheim lohnt sich – außerdem lassen sich die blauen Röhren mit anderen Heiztechnologien sinnvoll kombinieren.
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achsender Energiehunger, rückläufige Fördermengen und politische Krisen schrauben den Öl- und Gaspreis immer höher. Und der Blick in die Zukunft lässt auf keine grundlegende Verbesserung der Situation hoffen. Klar, dass viele Hausbesitzer das schlechte Gewissen plagt, wenn sie an frostigen Wintertagen ihre Heizung aufdrehen. Doch es gibt einen Ausweg aus diesem Dilemma: der Umstieg auf ein regeneratives Heizsystem!
Solarthermie: gratis obendrauf Mit einer Solarthermie-Anlage auf dem Dach oder der Hausfassade lässt sich die Kraft der Sonne anzapfen, um damit das Brauchwasser zu erwärmen und – falls die technischen Voraussetzungen erfüllt sind – auch Heizwärme bereitstellen. Im Idealfall lassen sich so bis zu 40 Prozent des Gesamtwärmebedarfs eines Gebäudes kostenneutral und ohne klimaschädliche Treibhausgase decken. Herzstück einer thermischen Solaranlage sind die Solarkollektoren, die die Sonnenstrahlen „auffangen“ und deren Energie an den Wärmekreislauf wei-
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terleiten. Mittels Wärmetauscher wird diese dann einem Pufferspeicher zugeführt, wo schließlich das Brauchwasser erwärmt oder Heizwärme bereitgestellt wird. Abgesehen von den Stromkosten, die für Pumpe und Wärmetauscher anfallen und sich pro Jahr auf etwa 15 Euro summieren, arbeitet eine Solarthermie-Anlage kostenneutral. Zwei Typen von Solarkollektoren lassen sich unterscheiden: Flachkollektoren und Vakuumröhrenkollektoren. In Deutschland dominieren Flachkollektoren den Markt, deren Wirkungsgrad zwar um etwa 30 Prozent niedriger als der von Röhrenkollektoren ist, die aber deutlich günstiger in der Anschaffung sind. Soll die Kraft der Sonne allein für die Warmwasserbereitung genutzt werden, reichen Flachkollektoren vollkommen aus. Anders, wenn die Heizung bei ihrer Arbeit unterstützt werden soll: Dann sind die leistungsstärkeren Röhrenkollektoren die richtige Wahl. Eine Solarthermie-Anlage reicht im Winter jedoch als alleiniges System oft nicht aus. Die Kombination mit einem anderen Wärmeerzeuger ist ratsam. Die Sonnenheizung lässt sich gut mit einem Öl- oder Gas-Brennwertkessel kombinieren. Auch Pellets oder Wärmepumpen stellen einen beliebten Partner dar. (erv)
© Westfalen
Lukrative Sonnenfänger
Wer als Bauherr Solarenergie zur Wärmeerzeugung nutzen möchte, kann seit dem 1. April mit höheren staatlichen Zuschüssen rechnen. Allerdings sind die Fördermittel begrenzt. Solarthermie-Anbieter empfehlen deshalb, frühzeitig tätig zu werden. Seit dem 1. April 2015 gibt es eine höhere staatliche Förderung für Hausbesitzer, die ihre Heizung auf erneuerbare Energien umstellen oder sie klimafreundlich modernisieren. Das gilt auch für Solarthermie, also die Nutzung von Sonnenenergie für Heizung und Warmwasser. Die Fördersätze für Solarthermie wurden zum Teil um 100 Prozent angehoben. So sind bei Bestandsgebäuden mindestens 2.000 Euro für Solarwärmeanlagen zur Heizungsunterstützung und mindestens 500 Euro für Brauchwasseranlagen vorgesehen. „Die Nutzung von Solarthermie war noch nie so attraktiv“, freut sich Carsten Schmidt, Produktmanager Regenerative Energien bei der Westfalen Gruppe. „Allerdings bleibt der Fördertopf auf 360 Millionen Euro beschränkt. Sind diese ausgeschöpft, gibt es für dieses Jahr keine Hilfen mehr. Deshalb empfehlen wir, möglichst frühzeitig tätig zu werden.“ Interessenten sollten die warmen Monate nutzen, um sich beraten zu lassen, Angebote einzuholen und ihre neue Anlage noch vor Beginn der nächsten Heizsaison installieren zu lassen.
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VIER TIPPS
GUTE SOLARANLAGE
TIPP 1
Auf Solar Keymark achten
Verbraucher sollten also darauf achten, wie leistungsstark ein Modell ist. Eine Orientierung bietet der Solar Keymark, das Gütesiegel für solarthermische Produkte auf der Basis europäischer Normen. Es orientiert sich an der Brutto-Kollektorfläche, wie es seit 2013 vorgeschrieben ist. Der Vorteil für den Verbraucher: Ihm wird, anders als zuvor, eine einheitliche Nenngröße zum Vergleichen geboten. Diese Nenngröße bringt die Leistung des Kollektors mit seiner Flächengröße in Verbindung, heißt: Kollektoren mit großer Leistung bei kleiner Fläche bekommen einen besseren Wert zugeschrieben.
TIPP 3
Besser ohne Frostschutzmittel
Besonders komfortabel und wartungsarm sind Vakuum-Röhrenkollektoren, die statt Frostschutzmittel nur Wasser als Wärmeträgerflüssigkeit führen. Diese haben den Vorteil, dass das Wasser, welches durch die Kollektoren fließt und von der Sonne erhitzt wird, dasselbe ist wie das, welches durch die Heizung fließt. Heizung und Kollektor können also direkt miteinander verbunden werden; es wird kein zweiter Heizkreis mit Wärmetauscher benötigt, der Heizungswasser und Kollektorwasser voneinander getrennt hält. Ein anderer Vorteil ist, dass Kollektoren, durch die nur Heizungswasser fließt, wartungsärmer sind.
© Paradigma
FÜR EINE
TIPP 2
CPC-Vakuum-Röhrenkollektoren sichern hohe Erträge
Wie der Name verrät, besitzen Vakuum-Röhrenkollektoren ein Vakuum innerhalb der Röhren, mit denen die Sonne aufgefangen wird. Das Vakuum sorgt dann dafür, dass die Wärme – ähnlich wie in einer Thermoskanne – nicht mehr entweichen kann. Bessere Modelle verfügen über zusätzliche CPC-Spiegel. Diese liegen hinter den Vakuumröhren und sind so geformt, dass sie die Sonnenstrahlen immer im optimalen Winkel auf die Röhren lenken. Kollektoren, die zusätzlich noch Plasma-beschichtet sind, gehören zu den besten und ertragreichsten. Die Beschichtung wirkt lichtabsorbierend und steigert die Ausbeute erheblich.
TIPP 4
Eine gute Planung ist das A und O
Wer sich eine Solarthermie-Anlagen anschaffen möchte, sollte sich zunächst mit der Tragfähigkeit und der Ausrichtung seines Dachs beschäftigen. Nach Süden weisende Dächer sind in punkto Ertragsfähigkeit im Vorteil. Tatsächlich muss ein Kollektor aber nicht hundertprozentig in südlicher Richtung liegen. Auch Häuser mit einer Dachausrichtung in südwestlicher oder -östlicher Richtung erreichen hohe Erträge. Ist das Dach nach Norden ausgerichtet, kann auch die Montage an der Fassade in Betracht gezogen werden. Die Kollektoren können mit oder ohne zusätzliche Neigung angebracht werden. Der Fachmann berät hier im Einzelfall.
Quelle: Paradigma
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SOLARSTROM | MAXIMIERUNG DES EIGENVERBRAUCHS
Haus 2.0 WÄRMEPUMPE: AUS STROM WIRD WÄRME Mit dem Strom aus einer PhotovoltaikAnlage lässt sich eine Wärmepumpe betreiben. Die Geräte wandeln kostenlos verfügbare Umweltenergie aus der Luft, dem Erdreich oder dem Grundwasser in Heizenergie um. Dazu benötigen sie jedoch eine Antriebsenergie, und zwar Strom. Den stellt die PV-Anlage bereit, sodass dank ihr auch immer genügend Heizwärme im Haus vorhanden ist.
WECHSELRICHTER: AUS GLEICH- WIRD WECHSELSTROM Die elektrische Energie aus der Photovoltaik-Anlage wird in einem Wechselrichter – auch Inverter genannt – von Gleich- in Wechselstrom umgewandelt. So wird er für den Haushalt nutzbar und kann ins öffentliche Stromnetz oder in einen Energiespeicher eingespeist werden.
DER PUFFERSPEICHER: WÄRME AUF VORRAT Die Umweltwärme wird durch die Wärmepumpe verdichtet und mittels eines Wärmetauschers in einen großen Wassertank übertragen: Dieser bevorratet warmes Wasser für Heizungsrohre und die Badewanne. So halten Puffer- oder Schichtenspeicher stets genug Wärme bereit, sobald sie gebraucht wird.
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Grafik: Philip Teleu, Herstellerkontakte auf Seite 23.
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PHOTOVOLTAIK-MODULE: HIER WIRD DER STROM GEMACHT Ein nach Süden oder Südosten ausgerichtetes Dach eignet sich optimal für die Installation von Photovoltaik-Modulen. Die dunkelblauen Silizium-Platten wandeln dank des photovoltaischen Effektes Sonnenlicht in Gleichstrom um. Im Sommer, gerade zur Mittagszeit, erreicht die Stromproduktion ihren Höhepunkt.
ÖFFENTLICHES STROMNETZ: EINSPEISEN & KASSIEREN Überschüssiger Strom kann gegen eine Vergütung ins öffentliche Stromnetz eingespeist werden. Damit wird man als PhotovoltaikAnlagenbetreiber zum Unternehmer. Der Preis für die Einspeisung des selbst erzeugten Solarstroms richtet sich nach dem Jahr, in dem die Anlage installiert wird.
ELEKTRO-AUTO: AUS STROM WIRD SPRIT Elektro-Mobile tanken Strom statt Benzin. Dies können sich Photovoltaik-Anlagenbetreiber zunutze machen. Überschüssiger Solarstrom kann im Energiespeicher des Automobils zwischengelagert und zur Fortbewegung genutzt werden, zum Beispiel für den täglichen Weg zur Arbeit.
STROMSPEICHER: ENERGIE AUF HALDE Lithium-Ionen- oder Blei-Gel-Akkus können überschüssigen Sonnenstrom für den späteren Gebrauch zwischenspeichern. So ist die selbst erzeugte Solarenergie auch an späten Abendstunden oder an verregneten Wochenenden nutzbar. Das maximiert den Eigenverbrauch und macht die Photovoltaik-Anlage rentabel.
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HÄUSER | NACHHALTIG BAUEN
Heizen wie in der Zukunft Wiesen, Koppeln, Sonnenschein – inmitten einer Idylle am Rande des Bergischen Landes bei Köln errichtete die junge Familie Templin-Dahlenburg ein Holzhaus, das zukunftsweisend ist. Denn als eines der ersten wird es komplett durch eine Kombination aus Zeolith-Gas-Wärmepumpe und thermischer Solaranlage mit Wärme und Warmwasser versorgt.
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ell und freundlich schmiegt sich in der Odenthaler Neubau-Siedlung das Blockbohlenhaus von Familie Templin-Dahlenburg an den sanft abfallenden Hang. Die jungen Bauherren setzten bei ihrem Haus auf innovative Technik: Die verbaute Zeolith-Gas-Wärmepumpe ist für Energieexperten eine hoch effiziente Brückentechnologie auf dem Weg von der ausschließlichen Nutzung fossiler Brenn-
stoffe wie Gas und Öl hin zur rein regenerativen Energieversorgung: Die von Vaillant entwickelte Zeolith-Gas-Wärmepumpe „zeoTherm“ knüpft an die millionenfach bewährte Gas-Brennwerttechnik an und vereint sie mit Solarthermie und Sorptionstechnik zu einem neuartigen Gesamtsystem. Remo und Susanne Templin-Dahlenburg mit Töchterchen Charlotte hat dieses Konzept auf Anhieb überzeugt: „Als junge Familie wollten
UNTER KONTROLLE: Mit der „Solar-App“ kann kontrolliert werden, ob die Solarkollektoren optimal zur Sonne ausgerichtet sind.
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wir auf jeden Fall eine zukunftsgerichtete, umweltschonende Wärmeversorgung. Gleichzeitig war uns aber auch Versorgungssicherheit wichtig.“ Mit dem kompakten System „zeoTherm exclusiv“ ist beides gesichert, denn die zentrale Gerätekomponente ist eine Gas-Brennwertzelle, wie sie schon seit Jahren in entsprechenden Vaillant Geräten arbeitet. In einem bodenstehenden Gehäuse wurde diese Zelle mit dem wartungsfreien Vakuum-Zeolith-Modul als Herzstück kombiniert. Unterstützt durch eine „auroTherm“-Solaranlage mit drei Vakuum-Röhrenkollektoren liefert das System modulierend zwischen 1,5 und 10 Kilowatt (kW) Heizleistung. Das ist mehr als genug, um ein nach zeitgemäßen Dämmstandards gebautes Einfamilienhaus mit Wärme und Warmwasser zu versorgen.
Gesamtnutzungsgrad bis 141 Prozent Wie effizient und umweltschonend die Anlage von Familie Templin-Dahlenburg dabei arbeitet, zeigt der Vergleich zu einer herkömmlichen Gas-Brennwert-/
Herstellerkontakte auf Seite 23.
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Solar-Kombination für die Warmwasserbereitung. Während der Gesamtnutzungsgrad bei der Zeolith-Gas-Wärmepumpe mit Solarunterstützung bis zu 141 Prozent beträgt, liegt er bei bisherigen Anlagen um etwa ein Viertel niedriger. Um diesen hohen Gesamtnutzungsgrad zu erzielen, gehört zu dem Zeolith-/ Solar-System ein abgestimmter Solar-Warmwasserspeicher für Wärmepumpen „geoStor“. Durch seinen speziellen Aufbau sorgt er für eine komfortable Warmwasserversorgung. Zudem realisiert die „zeoTherm“ über ein so genanntes „Aqua-Power-Plus“-System zusätzlich eine Speicherladung von 12,5 kW – genug, um selbst im künftigen Vier-Personen-Haushalt von Familie Templin-Dahlenburg zu Spitzenzeiten hinreichend Warmwasser zum Duschen oder Baden der Kleinkinder zur Verfügung zu stellen.
Solare Direktheizung ohne Gas Scheint die Sonne, benötigt das Wärmesystem im Einfamilienhaus übrigens gar keine Energie mehr aus der Wärmepumpe. Bei etwas höheren Solartemperaturen laufen Speicherladung und Heizungsunterstützung nämlich erst parallel, ab zirka 30 Grad Celsius im Kollektor – die schon bei niedrigen Außentemperaturen erreicht werden – ist der Sorptionsprozess dann völlig unnötig: Dann heizen die Solarkollektoren zeitweise sogar das ganze Haus kostenlos.
sohle der Klimabodenplatte integriert ist, ist dabei eine Besonderheit, die von der Bauweise des Hauses abhängt: Die Haus-Konzeption sieht bereits eine sehr starke, direkt temperierte Bodenplatte mit zusätzlicher Dämmung gegen das Erdreich vor. Der daraus resultierende Vorteil ist eine besonders hohe Speichermasse mit dauerhaft gleichmäßiger Wärmeabgabe. Hausherr Remo Templin-Dahlenburg: „Die Bauweise des Hauses korrespondiert natürlich mit der effizienten Wärmeerzeugung. Denn Wärme, die nicht durch Transmission im Haus ungenutzt verloren geht, muss vorher nicht aufwändig erzeugt werden.“ Entsprechend aufgebaut sind beispielsweise auch die Außenwände, die über die werksseitige Dämmung hinaus zusätzlich mit USBund Gipskartonplatten verkleidet wurden. Wärmegedämmte Fenster sowie die Dämmung der obersten Geschossdecke tun ein Übriges, die wohlige Wärme im Haus zu halten. (erv)
FAMILIENGLÜCK: Im Frühjahr haben Remo und Susanne Templin-Dahlenburg mit Töchterchen Charlotte (2) ihr neues Haus bezogen.
Bodenplatte als Speichermasse Wie praxisgerecht die Zeolith-/Solar-Technik ist, wird auch an der Wärmeverteilung deutlich. Im nach dem bisherigen KfW 70-Standard gebauten Blockbohlenhaus mit rund 200 Quadratmetern Wohnund Nutzfläche genügt dafür eine Fußbodenheizung, die energiesparend mit einer Vorlauf-/Rücklauf-Temperatur von 35/30 Grad Ceslius „gefahren“ wird. Dass diese Flächenheizung in die Beton-
Quelle: Vaillant
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KINDERLEICHT: Durch die zentral in die Wärmepumpe integrierte Systemregelung ist die Bedienung der Heizungsanlage überaus einfach.
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RATGEBER | BRANDSCHUTZ
Strom auf
Abwegen Das private Kraftwerk namens Photovoltaik-Anlage liefert nicht nur günstigen Strom, sondern birgt auch Risiken. Dipl.-Ing. Norman Stark erklärt, wie es sich mit dem Thema Brandschutz verhält.
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nabhängige Studien bestätigen, dass der Betrieb einer Photovoltaik-Anlage nicht automatisch zu höheren Brandschutzrisiken führen muss. Zu diesem Ergebnis kommen auch Untersuchungen, die gemeinsam von Sachversicherern, Anlagenherstellern und beteiligten Feuerwehren durchgeführt wurden. Die Statistiken belegen, dass lediglich 0,006 Prozent beschädigter Photovoltaik-Anlagen in Deutschland einen Brand mit größerem Schadensbild nach sich zogen. Weitere Fakten sind auf dem Internet-Fachportal PV-Magazin zu finden. Dort wird über eine Umfrage des ISE und des TÜV Rheinland informiert, dieser zu Folge es bis Januar 2013 zirka 180 Fälle gegeben hat, in denen eine Photovoltaik-Anlage einen Brand auslöste. In 42 Prozent dieser Fälle sei das Haus mit betroffen gewesen. Nach Angaben des Internet Fachmagazins habe es bei 0,015 Prozent von insgesamt rund 1,3 Millionen Anlagen in Deutschland gebrannt (Stand 2013). Natürlich ist jeder Brand einer zu viel. Eine sachliche Bewertung vorliegender Erkenntnis führt zu der Schlussfolgerung, Brandschutzrisiken im Zusammenhang mit Photovoltaik-Anlagen sind gering, aber durchaus vorhanden. Anfällig sind meist nicht die Paneele selbst, sondern deren Befestigung auf sowie im Dach – insbesondere deren Kabelverbindun-
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gen untereinander beziehungsweise die Zuleitungen zu den Schaltmodulen. So ist belegbar, dass fehlende und/oder mangelhafte Steckerverbindungen zu einem Teilabbruch der Stromverbindung führen können. Ursachen dafür reichen von handwerklichen Verarbeitungsmängeln über mindere Qualität der verwendeten Stecker und Kabel bis hin zu unzureichender Kraftschlüssigkeit in der Verbindung der Stecker. Das Kabel kann so an einem „seidenen Faden“ hängend eine Spannungsentladung in Form eines Lichtbogens ermöglichen, der unter bestimmten Voraussetzungen auch brandauslösend sein kann. Brandrisiken lassen sich jedoch minimierten. Dazu gehört, dass bestehende technische Installationsrichtlinien vor Ort noch exakter umgesetzt werden. Auch die Ausbildung von Monteuren für Photovoltaik-Anlagen sollten vereinheitlicht und Qualitätsstandards für alle anwendbar gemacht werden. Zudem könnten Detektoren entwickelt werden, die bei den kleinsten Anzeichen eines Kabelabrisses Alarm geben, um Lichtbögen zu vermeiden. Wichtig erscheint auch, durch gezielte Aus- und Weiterbildung von Feuerwehrleuten die „Angst“ vor Photovoltaik-Anlagen zu reduzieren. Auch in der Elektroinstallation gibt es Möglichkeiten Brände zu löschen.
Zu hoffen ist, dass für die nahe Zukunft aus den Ergebnissen der verschiedensten Forschungsvorhaben Empfehlungen abgeleitet werden, die für alle Beteiligten eine verbindliche Handlungsanleitung im Umgang mit Photovoltaik-Anlagen enthält. Diskutiert wird, dass es zu den beschriebenen möglichen technischen Verbesserungen und Ausführungshinweisen Kontrollmechanismen geben soll. Hier ist eine Selbstkontrolle der Installationsbetriebe durch Stärkung des Mehraugenprinzips in Form von Abnahmen durch unabhängige Dritte im Gespräch. Ebenso kann eine regelmäßige Prüfung von verbauten Anlagen im Privatbesitz ebenfalls Sicherheitsrisiken minimieren. Diese ist bei gewerblichen Anlagen bereits alle vier Jahre Pflicht. Wenn Sie sich für eine Photovoltaik-Anlage interessieren, finden Sie qualifizierte Fachbetriebe, die die genannten Empfehlungen bereits umgesetzt haben.
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Mörikestraße 67, 70199 Stuttgart Telefon 0711 96666-999 Fax 0711 96666-980 Redaktion: Klaus Vetterle (kv) (V.i.S.d.P.)
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