Das Sonnenhaus

Josef Jenni ist Geschäftsführer und Gründer der Jenni Energietechnik AG. Das Knowhow über thermische Solaranlagen aus seiner über 40 jährigen Tätigkeit hat er im Buch "Das Sonnenhaus" zusammengefasst.

Inhaltsverzeichnis
1. Einleitung 4
Kann mit Sonnenenergie das Energieproblem gelöst werden? 4
Das Oberburger Sonnenhaus 4
Das vollständig solar beheizte Mehrfamilienhaus in Oberburg 6
2. Grundlagen 8
Was ist ein Sonnenhaus 100 %? 8
Was ist ein Sonnenhaus mit hohem Deckungsgrad? 8
Konzept des Systems 9
Energiebedarf des Gebäudes 10
Ein Haus, das mit wenig Energie beheizt werden kann 10
Isolation/Dichtheit 10
Fenster 10
Form des Hauses 11
Benutzerverhalten 12
Passive Sonnenenergienutzung – sommerliche Überwärme 13
Angebot und Verbrauch 14
Die Sonne scheint im Sommer, geheizt wird im Winter 14
Prinzipieller Aufbau und Funktion der Anlage 16
Regelung/Steuerung der Anlage 17
Temperaturangepasste Entladung und Ladung mit Heizkessel 19
Externe Wärmetauscher im Sonnenkreis respektive für das Warmwasser 20
3. Komponenten der Sonnenenergieanlage 22
Sonnenkollektoren 22
Orientierung 22
Neigung 23
Montageart und Verschaltung von Kollektorfeldern 24
Sonnenkreislauf 26
Speicher – Saisonspeicher 27
Speichermedium 27
Speichergrösse 27
Speicherhöhe 30
Warmwasser-Glocke 32
Standort des Speichers 32
Speicherisolation 35
Armaturengruppen und werkseitige Vormontage 38
Füllen des Speichers 39
Absicherung des Speichers – Expansion 39
Wärmeverteilung 41
Radiatoren, Fussbodenheizung oder Wandheizung? 41
Speicher heizt Haus direkt 42
Zusatzheizung 43
Kaminofen mit Wasserwärmetauscher: bei niedrigem Zusatzenergiebedarf 43
Zentralheizungsherd: bei mittlerem Zusatzenergiebedarf 44
Stückholzkessel: bei eher etwas grösserem Restenergiebedarf 44
Wärmepumpe 44
Mai 2010 • Das Sonnenhaus – 3. überarbeitete und erweiterte Auflage 3
Zusatzheizung in Mehrfamilienhäusern 44
Zusatzsysteme 45
Kontrollierte Lüftung mit Wärmerückgewinnung 45
Abwasser-Wärmerückgewinnung 45
Waschen oder Geschirrspülen mit heissem Wasser 45
Autonome Stromversorgung der solaren Heizungsanlage 45
4. Zusammenhänge der Grössen/Optimierung der Solaranlage 46
Vergleich verschieden dimensionierter Anlagen 47
Genauigkeit der Werte/praktische Erfahrungen 54
5. Graue Energie – oder wie viel Energie braucht die Erstellung der Sonnenenergieanlage? 55
6. Kosten einer Solaranlage mit hohem Deckungsgrad 57
Wirtschaftlichkeit einer Solaranlage 59
Kostensenkung durch Eigenleistung 59
7. Praktische Erfahrungen mit Sonnenhäusern 61
8. Referenzanlagen 63
9. Häufig gestellte Fragen 70
Welche Kollektortypen soll man einsetzen? 70
Wie ist die Beständigkeit der Kollektoren gegen Hagel? 70
Ist viel Schnee oder starker Wind ein Problem? 70
Gibt es im Sommer Überwärme im Haus? 70
Darf der Sonnenkreislauf bei geladenem Speicher abgeschaltet werden? 71
Was passiert bei Stromausfall bei schönem Wetter? 71
Wie hoch ist die Lebensdauer der Anlage? 71
Was muss ich beim Entlüften des Sonnenkreislaufs und des Speichers beachten? 72
Kann man den Speicher ausserhalb des Gebäudes aufstellen? 72
Gibt es Kalk im eingeschweissten Boiler? 72
Wie hoch darf der Speicher maximal geladen werden? 72
Rentiert eine Hochdeckungsgrad-Anlage? 72
Was ist eine Plusenergie-Anlage? 72
Kann die Heizungsanlage mit Solarstrom betrieben werden? 73
Kann ein bestehendes Haus in ein Hochdeckungsgrad-Sonnenhaus umgebaut werden? 73
10. Ausblicke 73
11. Anhang 74
Armaturen für Kollektorkreis und Speicheranschluss 74
Expansionsgefäss für Kollektorkreislauf 75
Auslegung der Expansion 75
Montageregeln für problemlose Funktion und Wartung 75
Inbetriebnahme Kollektorkreis 76
Richtpreise Speicher 77
Rechenverfahren zur Ermittlung des solaren Deckungsgrades 78
Wasser im Vergleich zu anderen Speichermedien 79
12. Adressen von Fachleuten 80
Schweiz 80
übriges Europa 86
13. Schlusswort 89

Kann mit Sonnenenergie das Energieproblem gelöst werden? Diese Frage wird von vielen Leuten vorschnell, zum Teil fast spöttisch, verneint. Grundsätzlich stellt sich diese Frage eigentlich gar nicht. Längerfristig hat die Menschheit gar keine andere Wahl, als den grössten Teil ihres Energiebedarfs mit Sonnenenergie zu decken. Um dieses Ziel zu erreichen, sind wir alle gefordert. Sollen mit Sonnenenergie grosse Energiemengen, die für den Gesamtenergieverbrauch relevant sind, eingespart werden, braucht es eine sehr grosse Zahl von Anlagen. Bei diesen Anlagen darf aber nicht nur «ein bisschen Warmwasser» produziert werden, sondern es muss ein möglichst grosser Teil des Heizungsenergiebedarfs mit Sonnenenergie gedeckt werden. In der Schweiz zum Beispiel wird fast die Hälfte des gesamten Energiebedarfs für Heizung und Warmwasser aufgewendet, was die energiepolitische Bedeutung weitgehendst solar beheizter Häuser offensichtlich macht. Zur weitgehenden Wärmeversorgung (Warmwasser und Heizung) mit Sonnenenergie bieten Neubauten fantastische Möglichkeiten, die es zu nutzen gilt. In der Praxis stellt dies allerdings einige Anforderungen, da die Sonne mit regionalen Unterschieden nicht regelmässig und vor allem im Winter, wenn geheizt werden soll, weniger scheint.