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Führt solares Warmwasserbereiten mit großen Anlagen und umfänglichen Kollektorflächen zu erhöhter Wirtschaftlichkeit? Zu dieser Frage dokumentiert der Bericht mehr als 30 ausgeführte, repräsentative Solaranlagen hinsichtlich ihrer Konzeption, Wirtschaftlichkeit und Betriebsergebnisse. Anlagen mit kleineren Kollektorflächen als 100 Quadratmeter, mittelgroße Ausrüstungen zwischen 100 und 200 Quadratmetern Fläche und große Komplexe mit mehr als 200 Quadratmetern Kollektorfläche. Außerdem sind zwei solare Nahwärmesysteme mit Langzeitspeichern für Warmwasser und Heizung in die Analyse einbezogen. Es wird dargelegt, welche Mehrgeschoss-Altbauten für eine Nach-rüstung mit Solaranlagen prinzipiell infrage kommen. Dabei werden die zweckmäßigen Kollektoren und Speicher einschließlich der Langzeit-Wärmespeicher erläutert. Entscheidend für die Effizienz der Solaranlagen unter Berücksichtigung des Warmwasserverbrauchs ist die Dimensionierung ihrer Komponenten. Hierzu sind die Vorgaben und Erfordernisse zusammengefasst, die bei mehrgeschossigen Wohnbauten zu beachten sind. Der Bericht untersucht nicht nur die Kosteneinflüsse von Komponenten, Montage- und Konstruktionsweisen der Solaranlagen einschließlich der des Solar-Roofs mit Blick auf die Wirtschaftlichkeit. Er vermittelt darüber hinaus Erfahrungen zur Dimensionierung der Anlagen und gibt Hinweise, wie in Mehrgeschossbauten die solare Warmwasserbereitung kostengünstig realisiert werden kann.
List of contents
1. Einleitung 05
2. Dokumentation von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 06
2.1 Kleine Anlagen mit Kollektorflächen bis 100 m 2 08
2.1.1 Wohnhaus Köllestraße in Ulm 10
2.1.2 Wohnhaus Westermühlstraße in München 10
2.2 Mittelgroße Anlagen mit Kollektorflächen von 100-200 m 2 13
2.2.1 Wohngebäude und Schulzentrum für Technik in Zschopau 13
2.2.2 Wohnanlage "Am Dorf" in Heidelberg 15
2.2.3 Studentenwohnheime in Marburg-Wehrda 17
2.3 Große Anlagen mit Kollektorflächen von mehr als 200 m2 20
2.3.1 Wohnblocks in Oederan/Sachsen 20
2.3.2 Altenwohnheim "M. A. Nexö" in Leipzig 22
2.3.3 Studentenwohnheime in Magdeburg 24
3 Solare Nahwärmesysteme mit Langzeitspeichern für Warmwasser und Heizung 28
3.1 Solare Nahwärme in Friedrichshafen/Wiggenhausen-Süd 29
3.2 Solare Nahwärme in Neckarsulm-Amorbach II 33
4. Auswertung weiterer Anlagen zur solaren Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 40
4.1 Auswertung der Auslegungsdaten 40
4.2 Auswertung der Kosten 42
5. Grundsätzliche Überlegungen zur solaren Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 44
5.1 Statistisches Potential 44
5.2 Potential der Dachflächen zur Kollektormontage 45
5.3 Verschattung von Wohngebäuden 47
5.4 Standort der Solaranlagen und Orientierung der Kollektorflächen 49
6. Komponenten von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 52
6.1 Kollektoren 52
6.1.1 Grundsätzliche Einbaumöglichkeiten von Kollektoren im Geschoßwohnungsbau 52
6.1.2 Kollektoren auf geneigten Dächern 53
6.1.3 Kollektoren bei Flachdächern 56
6.1.4 Lebensdauer von Kollektoren 59
6.1.5 Kostenanalyse und zukünftige Kostenentwicklung bei Kollektoren 60
6.2 Speicher 63
6.2.1 Speichersysteme bei Solaranlagen im Geschoßwohnungsbau 63
6.2.2 Lebensdauer von Speichern 67
6.2.3 Wirtschaftlichkeit von Speichersystemen 67
6.3 Langzeit-Wärmespeicher 69
6.3.1 Erdbecken-Wärmespeicher 69
6.3.2 Erdsonden-Wärmespeicher 70
6.3.3 Aquifer-Wärmespeicher 71
6.3.4 Kies-Wasser-Speicher 72
6.3.5 Wirtschaftlichkeit von Langzeitspeichern 73
7. Auslegung von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 75
7.1 Warmwasserbedarf 75
7.2 Systemauslastung 79
8. Umsetzungsstrategien zur Realisierung von Anlagen zur solaren Warmwasserbereitung 82
8.1 Vertragliche Ausgestaltung 82
8.2 Vorteile von Contracting für die solare Warmwasserbereitung 84
9. Kosten und Nutzen von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 86
9.1 Kosten von Solaranlagen bei Neubauten 86
9.2 Kosten von Solaranlagen bei Altbauten 87
9.3 Kosten-Nutzen-Relation von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung 89
9.4 Perspektiven der Wirtschaftlichkeit von Solaranlagen zur Warmwasserbereitung im Geschoßwohnungsbau 91
10. Zusammenfassung 93
11. Literaturverzeichnis 98
12. Anhang 104
Abbildungsverzeichnis 111
