Bisher ist die thermische Nutzung der Sonnenenergie immer noch eine Nische. Die Solarenergie konzentriert sich auf die Photovoltaik. Bisher spielt die Solarthermie kaum eine Rolle in der Branche. Um das zu ändern, hat sich die Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FEW) in München zusammen mit der Wüstenrot Stiftung aufgemacht, die Potenziale der Solarthermie in Deutschlands Einfamilienhäusern zu messen. „Der Endenergieverbrauch in Deutschland verteilt sich zu je einem Viertel auf den Strom- beziehungsweise Verkehrssektor und rund zur Hälfte auf den Wärmesektor“, erklären die Analysten vom ZEW. „Nur bei deutlich gesteigerten Anteilen erneuerbarer Energien im dominierenden Wärmesektor, kann das Projekt der Energiewende ganzheitlich zum Erfolg geführt werden.“ Das Ergebnis ihrer Analysen bestätigen das. Denn das technische Reduktionspotenzial beträgt für die Gebäude mit nur einer Wohneinheit, dazu gehören Einfamilienhäuser, Doppelhaushälften und Reihenhäuser, bis zu 25 Prozent. Davon werden aktuell zwei Prozent genutzt.
Stand der Gebäudedämmung berücksichtigt
Das Potenzial der Solarwärmenutzung hängt dabei vor allem vom Standrad der Dämmung und von der Sonneneinstrahlung ab. Die Analysten der Forschungsstelle für Energiewirtschaft haben dazu eine Vielzahl von Eingangsdaten unterschiedlicher Quellen genommen und ausgewertet. Am Ende stand eine umfangreiche Analyse, wie viel Energie zum Heizen der Gebäude und zur Warmwasserversorgung durch die Solarthermie erbracht werden kann. „Ausgehend von der regionalen Verteilung der Gebäude, deren wärmetechnische Qualität, den lokalen klimatischen Bedingungen sowie der solaren Einstrahlung lässt sich hierüber in Abhängigkeit des Standortes jedem Gebäude ein Wärmebedarf für Raumwärme und Warmwasser zuweisen“, erklären die Forscher von der FEW. Dabei steht ganz klar im Vordergrund, dass jede Kilowattstunde Wärme, die aus einem Sonnenkollektor kommt, den Verbrauch von fossilen Brennstoffen erheblich reduziert. Schließlich verbrennen die Heizkessel in Deutschlands Kellern das Heizöl und das Erdgas nur mit geringer Effizienz. Außerdem geht aus den Daten hervor, dass der Anteil an Heizenergie, der durch die Solarthermie gedeckt werden kann, mit verbesserter Dämmung steigt. Der Endenergieverbrauch in Kilowattstunden, der durch die Solarthermie ersetzt werden kann, sinkt allerdings mit verbesserter Dämmung, da dadurch ohnehin weniger Bedarf an Heizenergie besteht.
Regionale Klimabedingungen bestimmen die Potenziale mit
Am Ende ihrer Untersuchungen steht eine umfangreiche Datensammlung, die den potenziellen Nutzern der Solarthermie graphisch aufbereitet zur Verfügung steht. Auf einer eigenen Internetseite kann jeder Interessent das Potenzial für seinen Wohnort einsehen. Die Daten sind dabei Gemeinde- und Landkreisebene aufgelöst. Auf der im Internet abrufbaren Karte wird auch klar, wo die Gründe für die unterschiedlichen Potenziale der Solarthermie liegen. So ergibt sich ein klares Süd-Nord-Gefälle. Das hängt aber nicht nur mit der Sonneneinstrahlung sondern auch mit den anderen klimatischen Bedingungen zusammen. So ist der Wärmebedarf in den Gebirgen in Sachsen und Bayern über das gesamte Jahr hinweg signifikant höher als in den gemäßigten Regionen in Brandenburg, Sachsen-Anhalt oder Niedersachsen. Im Südwesten der Republik hingegen ist der Wärmebedarf zwar ebenfalls niedrig, aber durch die besseren Werte der Globalstrahlung sind die Potenziale für die Nutzung von Sonnenenergie ohnehin höher. Insgesamt werden über die ortsabhängige solare Einstrahlung in Kombination mit den regionalen Klimabedingungen und einer Analyse der Orientierung der Dachflächen der Gebäude die durch Solarthermie vermeidbaren Energiemengen ausgewiesen. „Das für das gesamte Bundesgebiet kumulierte Potenzial von rund 200 bis 280 Petajoule vermeidbarer Endenergie pro Jahr kann für Gebäude mit einer Wohneinheit ohne wärmetechnische Sanierung umgesetzt werden“, fassen die Analysten vom FEW ihre Ergebnisse zusammen. „Bei gleichzeitiger Verbesserung der wärmetechnischen Qualität der Gebäude wären weitere Steigerungen erreichbar.“ Die Münchner Forscher setzen dabei einen Bedarf von 1.144 Petajoule pro Jahr Raumwärme- und Warmwasser dieser Gebäudeklasse an.
Technik, Wirtschaftlichkeit und Potenziale auf einen Blick
Begleitend zu ihrem Forschungsprojekt hat das FEW und die Wüstenrot Stiftung ein kostenloses Buch herausgegeben. Neben den Potenzialen der Solarthermie beschreiben die Autoren darin auch eingehend die Technik der thermischen Nutzung der Sonnenenergie. Dabei geht es nicht nur darum, wie eine solarthermische Anlage funktioniert, sondern auch darum, wie sie optimal in das bestehende Heizsystem integriert wird. Zusätzlich geben die Autoren noch Hinweise zur Wirtschaftlichkeit und zur Ökobilanz solcher Wärmesysteme. (Sven Ullrich)
