Systemnutzungsgrad

Der Systemnutzungsgrad gibt an, welcher Anteil der auf die Kollektorflächen treffenden Energie letztlich wirklich in Form von Wärme genutzt wird. Hinzuweisen ist darauf, dass die Abgrenzung der Begriffe Systemnutzungsgrad, Wirkungsgrad und solarer Deckungsgrad nicht immer präzise vorgenommen werden kann. Der Systemnutzungsgrad berücksichtigt im Gegensatz zum Wirkungsgrad den Bedarf an Wärme. Wird im Sommer mehr Wärme bereitgestellt als notwendig, wird diese überschüssige Wärme in die Berechnung des Wirkungsgrades einbezogen, in die des Systemnutzungsgrades nicht. Wie viel Wärme tatsächlich als überschüssig anzusehen ist, hängt jedoch auch vom Nutzerverhalten ab. Wer im Sommer häufiger warm duscht, erzielt einen höheren Systemnutzungsgrad, aber keinen höheren Wirkungsgrad. Der solare Deckungsgrad schließlich gibt an, welcher Anteil des gesamten Wärmebedarfs durch die Solarthermie Anlage gedeckt wird. Die in die Berechnung eingehende genutzte Solarwärme ist dieselbe wie beim Systemnutzungsgrad. Bezugsgröße ist hier allerdings der gesamte Bedarf an Wärme, nicht die gesamte einfallende Strahlungsenergie.

Hoher Systemnutzungsgrad bei niedrigem Deckungsgrad

Am Beispiel einer nur zur Brauchwassererwärmung genutzten Solarthermie Anlage ist das Grundproblem schnell beschrieben: Der Bedarf ist während des gesamten Jahres annähernd konstant, während die Leistung der Solarthermie Anlage im Sommer um mehr als das Zehnfache höher ist als im Winter. Soll auch im Winter ein hoher Deckungsgrad erzielt werden, wird im Sommer ein Vielfaches der benötigten Wärme erzeugt. Ein hoher Deckungsgrad bedeutet also zwangsläufig, dass der Systemnutzungsgrad sehr gering ist. Unter rein energetischen Gesichtspunkten wäre das unkritisch, da keine Rohstoffe benötigt werden. Ein niedriger Systemnutzungsgrad verursacht also weder laufende Kosten (abgesehen von den geringfügig höheren Wartungskosten größerer Anlagen) noch irgendwelche Umweltbelastungen – aber er treibt den Anschaffungspreis der Anlage in die Höhe. Für Solarthermie Anlagen mit Heizunterstützung stellt sich dasselbe Problem sogar noch in verschärfter Form. Den jahreszeitlich bedingten Leistungsschwankungen steht hier kein konstanter Bedarf gegenüber, sondern ein antizyklischer: Je mehr Heizwärme produziert wird, desto weniger wird benötigt.

Der Speicher macht den Unterschied!

Der Systemnutzungsgrad wird entscheidend vom Solarspeicher beeinflusst. Könnte ein Speicher ohne Verluste beliebig viel Energie über einen beliebig langen Zeitraum speichern, bliebe keine Wärme ungenutzt. Reale Speicher erfüllen leider keine der beiden Bedingungen. Sie können nicht beliebig viel Energie speichern, was im Sommer dazu führen kann, dass die produzierte Wärme nicht mehr aufgenommen wird. Auch eine Speicherung ohne thermische Verluste ist nicht möglich. Moderne Speicher können zwar einzelne wolkige Tage überbrücken, aber nicht im Sommer Wärme für den Winter speichern.

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