Neue Technologien Solarmodul

Hatte das schon mal kurz überflogen, nun aber etwas genauer hin geschaut, scheint mir eine interessante Sache zu werden.
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Scheint auf den ersten Blick sehr vielversprechend zu sein.
Ich fürchte aber, das die bisherige Lobby sich dagegen wehren wird, mitunter, wie sonst auch, mit Haarsträubenden Argumenten.
Ich erinnere mich hier an den Entwickler von Ölfiltern für die Automobilindustrie.
Der Affentanz um dieses Produkt nahm mitunter Bizarre Züge an.
Interessant finde ich aber auch folgenden Artikel.
Man beachte die in Frankreich großzügige Freigrenze gegenüber Germany.
Alles wie immer, man will, legt jedoch dem Bürger ständig Felsbrocken in den Weg!!!
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Gruß Gerald

Die Idee ist gut. Bravo!

In Essen wird die Margaretenhöhe in den kommenden Jahren neu bedacht. Dabei sollen Solarziegel mit Wasserführung unterhalb des Ziegels eingesetzt werden. Die Optik der historischen Gebäude bleibt gleich und das Dach produziert Strom und Warmwasser. Es arbeiten mehrere derzeit an solchen Konzepten.

Als wir 2019 bauten habe ich so ein kombiniertes Konzept gesucht und nicht gefunden. Wir haben dann Solarziegel (PV) genommen, da wir die plattenartigen Module einfach nur häßlich finden. Wen das interessiert kann ein Foto über PN haben.

Die Idee eines Kombimoduls ist nicht neu. Im Sommer kann diese gut funktionieren, da die Sonneneinstrahlung stark ist und sowohl Strom im PV-Teil erzeugt, als auch eine Trägerflüssigkeit erwärmt, die über einen Wärmetauscher warmes Wasser erzeugt.

Allerdings bezweifele ich, dass diese Idee im Winter funktioniert.

Gründe:

1. Im Winter sind die Tage kurz und die Sonne steht selbst Mittags tief und ist kraftlos. Wir wissen ja, dass im Winter Solarmodule keine nennenswerte Strommenge erzeugen können. Also haben die erfindungsgemäßen Solarmodule zwangsläufig keinen nennenswerten Stromertrag, so dass diese nicht in der Lage sind, eine Wärmepumpe zu betreiben. Durch die kurzen Tage fließt der marginale Strom nur wenige Stunden und in der Dämmerung und in der langen Nacht fließt nicht mal der minimale Strom. Dazu ist im Winter der Himmel sehr oft bedeckt.

2. Die Idee, dass hinter dem oberflächlichen Solarmodul Wasser fließt, funktioniert im Sommer, aber nicht im Winter, denn bei Minusgraden friert das Wasser ein. Wenn schon, dann müsste eine Wärmeträgerflüssigkeit fließen, die im Winter nicht gefriert, wie in solarthermischen Anlagen. Ich habe eine solche solarthermische Anlage auf dem Dach meines Hauses. So wie die Sonne im Winter zu schwach für einen nennenswerten Stromertrag ist, ist sie auch zu schwach für die Erwärmung von Wasser bzw. einer Wärmeträgerflüssigkeit. Es gibt energetisch gesehen jedoch einen Unterschied zwischen einem PV-Modul und einem solarthermischen Modul. Eine PV-Anlage erzeugt im Winter bei Sonnenschein wenigstens einen kleinen Ertrag, aber ein solarthermisches Modul in der Regel nicht. Die Sonne heizt zwar die Wärmeträgerflüssigkeit geringfügig auf, aber die Umgebungskälte kühlt das solarthermische Modul noch stärker wieder ab, so dass im Ergebnis kein Wärmegewinn zu beobachten ist. Durch die lange Nacht kühlt sich die Wärmeträgerflüssigkeit auf minimale Nachttemperatur ab. Die Flüssigkeit wirkt dann als "Kältespeicher". Da in der Regel die Tagestiefsttemperatur kurz vor dem Sonnenaufgang ist und im Winter die Sonne spät aufgeht, ist nur eine sehr kurze Zeit bis zum schwachen Sonnenmaximum, so dass die Sonne im besten Fall die Wärmeträgerflüssigkeit auf ein paar Grad über die Tagestiefsttemperatur erwärmen kann.

Diese Interpretation deckt sich mit meinen 2 Jahrzehnte langen Beobachtungen.

Fazit: Im Sommer kann so ein Kombimodul funktionieren. Da aber im Sommer weder Strom noch Warmwasser für eine Heizung auf Wärmepumpenbasis benötigt werden, kann der erzeugte Strom auf andere Art verbraucht werden und das warme Wasser kann die Warmwasserversorgung übernehmen.

Der bestimmungsgemäße Einsatz im Winter kann aber aus grundlegenden physikalischen Gründen nicht funktionieren.

dietmardd hat geschrieben:Allerdings bezweifele ich, dass diese Idee im Winter funktioniert.
Gründe:
1. Im Winter sind die Tage kurz und die Sonne steht selbst Mittags tief und ist kraftlos.

Natürlich bringt ein Sonnenkollektor der Solarthermie auch im Winter Wärme. Die liegt bei 25% bis 33% der Sommerleistung. Das ist immerhin etwas und nicht Nichts. Durch die Wärmepumpe wird dann dies Wärme verdrei- bis vervierfacht und kann somit natürlich zum Heizen genutzt werden.

dietmardd hat geschrieben:2. Die Idee, dass hinter dem oberflächlichen Solarmodul Wasser fließt, funktioniert im Sommer, aber nicht im Winter, denn bei Minusgraden friert das Wasser ein. Wenn schon, dann müsste eine Wärmeträgerflüssigkeit fließen, die im Winter nicht gefriert, wie in solarthermischen Anlagen.

Man sollte diesen Firmen schon zutrauen, dass sie wissen, dass Wasser denkbar ungeeignet hierfür ist und dass wie bei der Solarthermie auch eine geeignete Flüssigkeit verwendet wird.

dietmardd hat geschrieben:Fazit: Der bestimmungsgemäße Einsatz im Winter kann aber aus grundlegenden physikalischen Gründen nicht funktionieren.

Doch, auch im Winter kann es funktionieren, natürlich nicht so gut wie im Sommer. Aber warum soll man denn 25 bis 33% Wärme und Strom verschenken, wenn man es umsonst von der Sonne bekommen kann. Und im Sommer kann mit dem Warmwasser der Boiler für das Brauchwasser erwärmt werden. So wie mit der heutigen Solarthermie eben auch.

Gruß Axel

Hallo dietmardd,wie Trikeflieger hier schon klarstellte,es ist kein Wasser,sondern eine Glycolflüssigkeit in diesen Systemen. Meine Aldeheizung hat auch Glycolflüssigkeit im Heizsystem und muss beim Überwintern,wo durchaus auch Minusgrade im WoMo herrschen,wenn es nicht benutzt wird, nicht entleert werden!
Gruss Gerald

Meine Solarthermiemodule bringen auch im Winter Wärme. Montag z.B war es unter 0 Grad und Sonnenschein und ich konnte da an den Temperaturanzeigen der Vor- und Rücklaufrohre sehen. Die eingefüllte Flüssigkeit hat natürlich einen Frostschutz.

Für ein Standard Reihenhaus haben wir zwei von diesen Solarthermieplatten auf dem Dach. Ich bezweifle, dass mehr davon sinnvoll sind, da würde man im Sommer viel zu viel Wärme erzeugen.
Aufwendig wäre auch die Verrohung der Module.

Für eine Photovoltaikanlage dagegen lohnt es sich aber die gesamte Dachfläche mit Solarzellen zu belegen, wenn die Ausrichtung stimmt.
Also kann man auf einer passend geneigten Dachflächen beide Systeme nebeneinander legen.

Hat man den Fall, dass man die Module aufwändig aufständern muss, z.B. bei Nordneigung der Dachfläche, dann können so ein paar Kombimodule die günstigere Lösung sein.

Hallo Axel

Ich kann nur von meiner Solar sprechen.
Seit 2020 montiert mit Ausrichtung 100% Süd.
Mit dem permanentem wegschreiben der Daten kann ich jeden Tag/Woche/Monat in einer Tabelle einsehen.
Der Juni Leistung bringt immer die höchste Monatsleistung.
Ist ja auch logisch da hier die längsten Tage sind.
Der Dezember eben umgekehrt.
Die Solarleistung Dezember zu Juni liegt bei 8%
Diese Bilanz stimmt nun im dritten Jahr.
Es ist auch auffallend das Solarpanel Hersteller gerne den Durchschnittverbrauch von April bis September angeben.
Was aus deren Sicht natürlich Sinn macht.
Wichtig ist hier in erster Linie auf welchem Breitengrad man die Sonnenstrahlen einfängt.
Ich liege auf der Höhe von Kaiserslautern.
Und natürlich das man keine Schatten von Berge , Nachbarhäuser oder Bäume einfängt.

m.f.G.
Ditmar

Hallo,

man muss bei dieser Technik nur bedenken, dass PV-Module es kalt lieben, da ihr Wirkungsgrad mit zunehmender Temperatur abnimmt, Solarthermie mag es dagegen heiß. Bei ausreichend Platz würde ich die beiden Techniken lieber nebeneinander legen.

Gruß
Jürgen

Trikeflieger hat geschrieben: Durch die Wärmepumpe wird dann dies Wärme verdrei- bis vervierfacht und kann somit natürlich zum Heizen genutzt werden.

Denkfehler.

Die Solarthermie dient als Wärmelieferant für die WP, diese Wärme steht zur Verfügung und mehr nicht, es sei denn, man hat zusätzlich noch andere Wärmequellen, wie bei einer 'normalen' WP.

Vervielfachen kann die WP ihre Stromaufnahme in Hinsicht auf den Wärme-Output (also 1 kWh Strom rein, 4-5 kWh Wärme raus bei guter JAZ). Aber mehr Wärme, als die Wärmequelle zur Verfügung stellt, kann die WP nicht generieren - es sei denn, über eine konventionelle Zusatzheizung.

Deshalb nimmt man bei einer WP die Wärme üblicherweise aus der Umwelt (Sondenbohrungen, Flächenkollektoren, Umgebungsluft) - da ist einfach mehr zu holen.

In der Konsequenz würden im Winter die Kombimodule auf dem Dach bis auf tiefe Minusgrade von der WP abgekühlt und dann würde sie streiken. Damit das funktioniert, muss auch Energie von aussen nachgeführt werden, was im Winter halt bei diesen Modulen wegen der geringen Fläche nur sehr wenig ist.

Man könnte sowas als Ergänzung für eine normale WP nutzen. Da ist viel denkbar - z. B. könnte man auch seinem eigenen Abwasser die Wärme entziehen, bevor es das Haus verlässt. Leider lohnt sich das finanziell einfach nicht, die Investition für so eine Lösung (Zwischentank, zusätzliche Verrohrung, Wartung des Systems) ist einfach zu hoch für den zu erwartenden Ertrag. Und genauso wird das auch mit den Kombimodulen sein, die man sowieso nur braucht, wenn man wenig Dachfläche hat. Ansonsten einfach PV und Solarthermie nebeneinander und fertig.

bis denn,

Uwe

Es ist immer dasselbe: Was vernünftig in der Realisierung ist zeigt immer das konkrete Projekt mit konkreten Voraussetzungen und Anforderungen.
Hier gibt es in der Regel ein paar Vorgaben - bei einem Hausdach sind das beispielsweise verfügbare Fläche, Neigungswinkel, Schattenwurf, Ausrichtung(en),Heizung, Kühlung, Anforderungen an vernetztem Energiemanagement z.B. Mobilität oder größere Verbraucher z.B. Pool sowie verhaltensinduzierte Verbrauchskurven. Bestimmt habe ich Aspekte noch herausgelassen.

Es ist gut, wenn es technologische Vielfalt gibt, die unter bestimmten Voraussetzungen noch mehr herausholen kann. Die Grundüberlegung neben Strom auf derselben Fläche auch Wärme zu gewinnen hat ja etwas.

Derzeit erleben viele Menschen ihr "blaues Wunder" nachdem sie auf pauschale Empfehlungen ihre Gastherme durch eine Wärmepumpe ersetzt haben und dabei den Umstand außer Acht ließen, dass sie ihr altes Haus zwar an Wänden und Dach gedämmt haben aber Bodenplatte / Keller wunderbar Wärmeenergie abführen.

Es gibt keine beste "one for all" Lösung. Jedem Anbieter, der das behauptet empfehle ich mit Skepsis zu begegnen.