Thermische Solaranlage mit Vakuumröhren

Eine thermische Solaranlage mit Vakuumröhren wandelt Sonnenlicht in Wärme um. Außer der Kernenergie beruhen alle uns bekannten Energien auf direkte oder indirekte Sonnenstrahlung. Durch Fotosynthese sind Holz, Kohle, Gas und Öl entstanden. Wasser- und Windkraft basieren auf einem Zusammenspiel von Sonnenwärme und Kälte. In der Solarthermie wird das in Wärme umgewandelte Licht der Sonne zur Heizungsunterstützung oder Brauchwassererwärmung genutzt.

Unterschiedliche Bauformen bei den Vakuumröhren

Die Kollektoren einer thermischen Solaranlage können verschiedene Bauformen aufweisen. Jede hat ihre spezifischen Vorteile. Röhrenkollektoren und Vakuumröhren für Solaranlagen sind so konzipiert, dass sie einen Absorber im Inneren enthalten. Dieser ist gegen einen Temperaturverlust gedämmt. Die beste denkbare Dämmung ist ein Vakuum. Dies ist mit der Röhrenform einfach zu realisieren. Vollvakuumröhren werden vollständig entleert und danach mit einem Metalldeckel verschlossen. In diesem Vakuum befindet sich ein Absorberblech. Mit diesem System wir eine maximale Effizienz erreicht. Durch ständige Temperaturwechsel können Haarrisse an der Glas-Metall-Verbindung entstehen. Dann kommt es zum Vakuumverlust. Verhindert werden kann dies durch den Einsatz von Röhren aus zwei konzentrischen und miteinander verschmolzenen Glasröhren nach dem Prinzip einer Thermoskanne. Dies sind die sogenannten Sydney-Röhren. Ihr Vorteil ist es, komplett aus Glas zu bestehen und somit ein dauerhaftes Vakuum zu gewährleisten.

Die Sydney-Vakuumröhre

Die Außenseite der inneren Glasröhre ist in mehreren Schichten bedampft mit Aluminiumnitrit. Diese Schicht schimmert bläulich von außen und ist dafür verantwortlich, dass die kurzwelligen Sonnenstrahlen in langwellige Wärme umgewandelt wird. Damit es nicht zu Wärmeverlusten durch Abstrahlung kommt, ist die Röhre mit einer Kupferbedampfung ausgestattet. Die entstandene Wärme wird über Wärmeleitbleche aus dicht beieinanderliegendem Aluminium zu einem Kupferrohr geleitet. Dies sorgt für den Abtransport der Wärme. Auch hierfür gibt es unterschiedlich angewandte Systeme. Bei einem wird die Wärme durch Kupferrohre durchflossen, beim anderen durch sogenannte Heatpipe-Kupferrrohre.

Die Heatpipe-Vakuumröhre

Eine Heatpipe besteht aus einem Kupferrohr. Dies ist mit einer Flüssigkeit, z. B. Wasser mit Frostschutzmittel oder Alkane gefüllt. Genutzt wird nun die Enthalpieänderung beim Phasenübergang vom flüssigen zum gasförmigen Aggregatzustand. Bei geringen Temperaturen verdampfen die Alkane in der Heatpipe und steigen in den Kondensatorteil der Röhre. Der Dampf kondensiert hier und gibt die Wärme ab an die Wärmeträgerflüssigkeit. Der Vorgang beginnt von vorne, wenn das Kondensat wieder in der Röhre nach unten fließt. Die produzierte Wärme wird in einem geeigneten Speicher je nach Zweck gesammelt und über einen Wärmeaustauscher abgegeben. Das Speichervolumen sollte etwa 50 Liter für jeden angefangenen Quadratmeter Kollektorfläche betragen. Die Heatpipes haben den Vorteil einer recht einfachen Montage. Zudem können diese Röhren dank ihrer trockenen Anbindung während des laufenden Betriebes ausgewechselt werden.

Infrarotheizung – Modernes Heizen mit einer Infrarotheizung

Wer innovatives Heizen mit modernem Design verbinden möchte, kommt an einer Infrarotheizung nicht mehr vorbei. Sie ist derzeit so etwas wie das Nonplusultra der Heiztechnik und hat das Zeug dazu, die Art und Weise wie wir heizen zu revolutionieren. Doch woran liegt das? Was macht eine Infrarotheizung so reizvoll? Und vor allem: Wie funktioniert sie eigentlich?

An Effektivität kaum zu überbieten

Infrarotheizungen arbeiten mit für Menschen völlig ungefährlicher Infrarot-C-Strahlung. Der eigentliche Clou aber ist im Grunde weniger die Strahlung selbst, sondern der Umstand, dass damit nicht wie bei herkömmlichen Heizkörpern die Umluft im Raum erwärmt wird, sondern das Mauerwerk oder die Oberflächen von bestimmten Gegenständen. Diese können die Wärme deutlich länger speichern als Luft. Bei Mauern, also etwa Ziegeln oder Betonsteinen, ist das bis zu drei mal länger möglich. Hinzu kommt, dass diese gespeicherte Wäre dann kontinuierlich abgegeben wird. An Effektivität ist dieses simple System kaum zu überbieten – jedenfalls im Vergleich zur üblichen Konvektionsheizung.

Mit Strom heizen – Vorteil oder Nachteil?

Ja, eine Infrarotheizung wird mit Strom betrieben. Strom erzeugt die Infrarot-C-Strahlung, ohne die das Ganze nicht funktioniert. Und ja, man kann nun trefflich darüber streiten, ob Strom als Energiequelle eher von Vor- oder von Nachteil ist. Gut möglich allerdings, dass sich diese Frage schon bald nicht mehr stellen wird. Die fossilen Energieträger wie Kohle und Öl, nach wie vor die wichtigsten Brennstoffe für unsere Heizungen, gehen unzweifelhaft zur Neige. Mehr und mehr wird es deshalb auch bei Heizsystemen darauf ankommen, auf alternative Energiegewinnung und damit auch auf Strom zu setzen. Gerade die Infrarotheizung mit ihrer enormen Effektivität bietet beste Voraussetzungen für den optimalen Einsatz des alternativ durch Wind oder Sonne erzeugten Stroms. Das Problem der Effizienz und damit der Kosten, wie es sich bei anderen mit Strom betriebenen Heizsystemen stellt, gibt es hier gerade eben nicht.

Modernes Heizen – auch in Sachen Design

Die Einsatz- und Gestaltungsmöglichkeiten einer Infrarotheizung – und auch das ist eben ein enormer Vorteil – sind schier unbegrenzt. Der Umstand, dass die Heizung im Prinzip ganz simpel darauf beruht, einen Gegenstand anzustrahlen und diesen zu erwärmen, dürfte in Zukunft mehr und mehr Designer und Entwickler dazu animieren, sich neue Infrarotheizungen auszudenken. Ja, es ist sogar nicht einmal unwahrscheinlich, dass die Infrarotheizung der erste Schritt dahin ist, das Heizen grundsätzlich neu zu denken.

Photovoltaikanlagen Kosten

In Zeichen der steigenden Preise für den Strom machen sich immer mehr Personen Gedanken darüber, ob sich eine Photovoltaikanlage auch für sie schnell rechnen wird. Doch aus welchen Komponenten setzt sich eine solche Anlage zusammen?

Diese Komponenten brauchen Sie für eine Photovoltaikanlage

Was kosten Photovoltaikanlagen?
Wenn Sie die Absicht hegen eine Photovoltaikanlage anzuschaffen, dann können Sie davon ausgehen, dass bis zu 90 Prozent der Gesamtkosten für die Materialien aufgebracht werden müssen. Dabei sind viele kleine Bauteile, aber auch die Solarleitungen, ein Montagesystem, ein Wechselrichter und natürlich die entsprechenden Solarmodule käuflich zu erwerben. Die eigentlichen Installationskosten fallen mit 10-15 Prozent „weniger“ ins Gewicht und so können Sie sich auf die eigentliche Technik konzentrieren.

Welche Details bestimmen die Gesamtkosten?

Ihr Haus muss dabei immer individuell betrachtet werden. Dies fängt schon bei dem Dachtyp an, der genauer betrachtet werden muss. Zudem wird ein Fachmann immer prüfen, welche Dachneigung und Dachausrichtung bei Ihnen vorhanden ist. Zudem muss geprüft werden, ob die Sonne von möglichen Gebäuden oder Bäumen nicht frei auf die entsprechenden Module scheinen kann. Den größten Faktor nimmt natürlich die gewünschte Installationsfläche ein. Je größer diese werden soll, umso mehr Geld müssen Sie natürlich für Ihre individuelle Photovoltaikanlage in die Hand nehmen. Zu guter Letzt stellt sich natürlich die Frage, von welchem Unternehmen Sie die entsprechende Technik kaufen. Soll diese Made in Germany sein oder genügt Ihnen auch eine Anlage, die in China hergestellt wurde? Alles das sind Faktoren, die letztendlich die Gesamtinvestition maßgeblich beeinflussen.

Beispielrechnung für eine durchschnittliche Photovoltaikanlage

Für ein durchschnittliches und typisches Einfamilienhaus nehmen wir hier einmal eine Photovoltaikanlage, die einen Kilowatt Peak von 5kWp liefern soll. Das sollte für die meisten Einfamilienhäuser vollkommen ausreichend sein. Dabei berücksichtigt sind natürlich nicht die unterschiedlichen Faktoren, die der Erzeugung des eigenen Stroms negativ gegenüberstehen. Bei einer solchen Anlage können Sie mit einem Investitionsvolumen von gut 10.000 EUR rechnen. Dabei berücksichtigt sind natürlich keine Qualitätsunterschiede bei den verwendeten Komponenten. Zudem wurde bei dieser Investitionssumme ein Fachbetrieb berücksichtigt, dessen Arbeitskosten im mittleren Bereich anzusiedeln sind.

Eine kurze Zusammenfassung

Ihre individuellen Investitionskosten können, wie ausführlich dargestellt, nicht genau ausgerechnet werden. Dazu müssen Ihre persönlichen Vorstellungen und das entsprechende Dach individuell betrachtet werden. Die Beispielsrechnungen kann Ihnen daher nur einen Beispielswert liefern, damit Sie eine ungefähre Vorstellung über die Kosten einer Photovoltaikanlage haben. Für ein genaues Angebot sollten Sie daher einen Fachbetrieb Ihres Vertrauens zurate ziehen, der Ihnen dann bei der Kalkulation Ihrer individuellen Anlage gerne behilflich sein wird.