Solaranlagen für Hallengebäude
Steigende Energiepreise und ein wachsendes Umweltbewusstsein führten in den vergangenen Jahren zu einem verstärkten Ausbau von Solaranlagen im privaten, aber auch im gewerblichen Bereich. Mithilfe einer Photovoltaik- oder Solarthermie-Anlage reduzieren sich die Betriebskosten für Strom und Heizung merklich, die Anschaffung der Anlagen amortisiert sich bereits nach wenigen Jahren. Das macht die Technik vor allem auch für Unternehmen attraktiv, die einen hohen Stromverbrauch und/oder Wärmebedarf aufweisen.
Solaranlagen auf Lager- und Produktionshallen
Lager- und Produktionshallen haben den Vorteil großer Dachflächen, die sich ideal für die Montage von Photovoltaikanlagen zur eigenen Stromerzeugung bzw. Warmwasserbereitung eignen. Allerdings gibt es hier einige Besonderheiten:
- Bei Flachdächern ist eine Aufständerung der Module erforderlich, um sie optimal am Stand der Sonne auszurichten.
- Blechdächer eignen sich nicht für die Indachmontage – was jedoch vor allem einen optischen Aspekt darstellt.
- Bei der Lagerung explosionsgefährdeter Stoffe müssen die Brandschutzbestimmungen eingehalten werden.
- Ist die Dachneigung allzu ungünstig, kann auch eine Aufständerung den Einfallwinkel der Sonne nicht ausreichend kompensieren.
Solarthermie und Photovoltaik – das ist der Unterschied
Eine Solaranlage auf dem Dach kann unterschiedliche Zwecke erfüllen: Strom erzeugen oder Heizung und Warmwasserbereitung unterstützen. Dafür haben sich zwei unterschiedliche Begriffe etabliert:
- Mit einer Solarthermie-Anlage gewinnen Sie Solarenergie zum Aufwärmen von Wasser und zum Heizen. Die Sonnenenergie wird auf einem Wärmeleitblech in Wärme umgewandelt, die eine zirkulierende Flüssigkeit erwärmt, die über eine Pumpe in einen Pufferspeicher gelangt. Hier kann sie zur Heizungsunterstützung, Warmwasserbereitung oder bei entsprechend großen Anlagen auch für beide Zwecke genutzt werden.
- Eine Photovoltaik-Anlage wandelt die Sonnenenergie in Strom um. Dieser kann entweder im eigenen Stromnetz eingespeist und verbraucht werden oder fließt in das öffentliche Netz. In diesem Fall erhält die betreibende Person eine Einspeisevergütung je kWh.
Die Montage einer Solarthermie-Anlage ist im Vergleich zu einer PV-Anlage platzsparender, aber auch aufwendiger. Sie benötigt sie einen Warmwasserspeicher, um die Wärmeenergie zu speichern und nutzbar zu machen sowie ein Netz gedämmter Rohre. Dabei kann die Energie nicht dauerhaft gespeichert werden.
Während überschüssige Energie bei PV-Anlagen in das öffentliche Stromnetz eingespeist oder einem Zwischenspeicher auf Vorrat gehalten werden kann, geht bei einer Solarthermie-Anlage die ungenutzte Energie verloren. Umgekehrt ist der Energieertrag je m² bei einer Solarthermie-Anlage höher als bei einer PV-Anlage.
Anwendungsgebiete von Solarthermie-Anlagen
Die Einsatzmöglichkeiten von Solarthermie-Anlagen sind vielfältig. Meist finden sie bei der Erwärmung von Brauchwasser Anwendung. Die Wärme der Kollektoren wird dazu in einen Brauchwasser- oder Kombispeicher eingespeist.
Für die Nutzung als Heizungsunterstützung ist ein größerer Puffer- bzw. Kombispeicher notwendig, der das Heizungswasser speichert.
Eine dritte Nutzungsart ist der Einsatz von Solarthermie in der Klimatechnik.
Solarthermie zur Kühlung von Hallen nutzen
Die Wärme der Sonne kann keineswegs nur zum Erwärmen von Wasser und der Heizung zum Einsatz kommen. Die thermischen Effekte eignen sich durchaus auch zum Betrieb einer Klimaanlage. Bei der Kühlung mittels Solarthermie wird in der Regel eine Absorptions-Kältemaschine genutzt.
In diesem Mechanismus zirkuliert das Kältemittel zwischen einem kalten und warmen Raum, verdampft und entfaltet seinen kühlenden Effekt. Das gasförmige Kältemittel gelangt in den warmen Raum und kondensiert dort wieder durch die Bindung an Salzlösungen oder andere Stoffe. Der Verdampfungsprozess des Mittels erfolgt dabei über die Sonneneinstrahlung, die die Salzlösung aufheizt, bis sich das Wasser als Dampf von dieser abtrennt.
Da der Kühlungsbedarf bei der größten Sonneneinstrahlung auch am höchsten ist, erweist sich diese Form der Nutzung als besonders effizient.
Vorteile durch die Nutzung von Solaranlagen
- Sie sparen Energiekosten ein.
- Sonnenenergie ist – anders als fossile Energieträger - unbegrenzt verfügbar.
- Sie leisten einen Beitrag zum Umweltschutz.
- Die Montage auf dem Dach ist unkompliziert.
- Bund und Länder fördern den Einbau von Solarthermieanlagen durch Kredite und Zuschüsse (von PV-Anlagen nicht mehr).
- Solaranlagen sind weitgehend wartungsfrei.
- Bei PV-Anlagen geht durch die Möglichkeit der Einspeisung keine Energie verloren.
Als wohl größter Nachteil ist zu nennen, dass Solaranlagen die meiste Energie erzeugen, wenn der Bedarf vergleichsweise gering ist. Das gilt vor allem für die Solarthermie, die Energie nicht dauerhaft speichern kann, sodass für die Wintermonate weiterhin eine Heizung erforderlich ist.
Anders als im privaten Bereich, in dem der Stromverbrauch mehrheitlich in den Abendstunden anfällt, wenn die Sonne nicht scheint, ist der Stromverbrauch im Hallenbau tagsüber meist höher. Damit bedarf es keines Zwischenspeichers beziehungsweise auch die Einspeisung fällt geringer aus als bei Privathaushalten. Da die Einspeisevergütung ohnehin geringer ausfällt als der Zukauf von Strom, ergibt sich daraus ein geldwerter Vorteil durch die Montage einer Solaranlage auf einer Lager- oder Produktionshalle.
Ergänzung der Solarthermie-Anlage durch eine Strahlungsheizung
Da sich die Energie einer Solarthermie-Anlage nicht dauerhaft speichern lässt und die Sonne im Winter oft nicht genug scheint, um den Energiebedarf zu decken, ist eine ergänzende Heizung oft unausweichlich.
Als besonders effizient erweisen sich im Hallenbau Strahlungsheizungen in Form von Hell- oder Dunkelstrahlern, Deckenstrahlplatten oder auch Fußbodenheizungen. Diese bringen den Vorteil mit sich, ein angenehmes Raumklima bei vergleichsweise geringen Raumtemperaturen zu erzeugen. Zudem sind Strahlungsheizungen aufgrund geringer Vorlaufzeiten, ihrer geringen Wartungsintensität und der emissionsfreien Verbrennung eine äußerst effiziente Heizungsart im Hallenbau.
Dank ihres unkomplizierten Einbaus und der flexiblen Nutzungsmöglichkeiten in einzelnen Arbeitsbereichen mit unterschiedlichen Temperaturzonen sowie den vergleichsweisen geringeren Temperaturen gegenüber Hellstrahlern haben sich vor allem im Bestandsbau gasbetriebene Dunkelstrahler als Heizungssystem durchgesetzt.
Energiekosten sparen mit Sonnenenergie – wir beraten Sie gern
Nicht immer eignet sich ein Dach für die Montage einer Solaranlage. Ist diese möglich, bietet sie ein großes Potenzial, um Energiekosten einzusparen. Wir beraten Sie gern zu effizienten Heizungslösungen als Ergänzung zu einer Solarthermieanlage und informieren Sie über die Einbindung von PV-Anlagen in das Lüftungssystem. Vertrauen Sie dabei auf die langjährige Expertise unserer Expert:innen im Hallenbau, die stets eine Heizungslösung anstreben, die optimal auf Ihre individuellen Bedürfnisse zugeschnitten ist.