Kühlen mit Solarenergie? Die Kraft der Sonne, um eine Klimaanlage anzutreiben? Betrachtet man diese beiden Aussagen etwas genauer, können sie schnell widersprüchlich wirken. Dabei lässt sich meist der Gedanke daran, dass Solarenergie zum Kühlen eingesetzt werden kann, durchaus als sehr plausibel bewerten.
Es ist schließlich die Sonne, die die meiste Energie produziert, wenn der Bedarf Kälte am höchsten ist. Stromspitzen nutzen, wenn wir Abkühlung benötigen. Wie eine Solaranlage funktioniert, wie man sie mit selbst hergestellter Solar-Energie betreiben kann und wann sich die Installation lohnt, erfahren Sie nachfolgend.
Heiße Sommer in Deutschland – Solaranlage mit Solarstrom
Die Sommer in Deutschland werden immer heißer. Bereits seit den 1990er-Jahren steht die jährliche Höchsttemperatur über dem der Vorjahre. Mit zunehmend mehr heißen Tagen. Heißen Tagen, an denen mehr als 30 °C gemessen wurden, nimmt auch die Zahl der Tropennächte zu.
Lange Hitzeperioden und kaum Abkühlung in der Nacht führen vermehrt dazu, dass es immer wärmer wird. Unsere Wohnräume sind davon natürlich nicht ausgeschlossen. Führende Beobachter sind sich dahingehend einig, dass die Temperaturen in den kommenden Jahren weiter ansteigen werden. Doch wie kann man eine Klimaanlage betreiben, ohne Energie zu verschwenden?
Steigende Temperaturen nachhaltig herunterkühlen
Um Wohnräume am Tag und in der Nacht auf angenehme Temperaturen herunterzukühlen, laufen Klimaanlagen, Ventilatoren und Co. teilweise ohne Pause. Mit zunehmenden Klimaanlagen nimmt auch der Strombedarf stetig zu. Ein Teufelskreis, denn mit konventioneller Elektrizitätserzeugung wird unsere Umwelt zusätzlich belastet.
Wir können keine zusätzlichen Klimaanlagen betreiben, wenn wir dafür zusätzliche Energie verschwenden. Das Betreiben einer Solaranlage kann hier jedoch die Lösung sein, denn mit Solarstrom wird der Betrieb des konventionellen Stromnetzes nicht erhöht, aber die Temperatur gesenkt. Diese Variante belastet die Umwelt nicht.
Sucht man nach Lösungen, kann es nur einen nachhaltigen Ansatz geben. Kühlgeräte müssen ausschließlich mit Solarenergie betrieben werden. Solarstrom muss im Sommer vom eigenen Dach kommen. So lassen sich Stromkosten senken und der Eigenverbrauch der Photovoltaik-Anlage erhöhen.
Klimaanlagen und Kühlgeräte mit Solar betreiben
Zwar sind Klimaanlagen bei uns Deutschen im Haus oder Wohnmobil noch nicht sehr verbreitet, aber die Zahlen belegen es, die Nachfrage steigt. Dazu kommt der Umstand, dass Strom aus der eigenen Photovoltaikanlage auch deutlich günstiger ist als zugekaufter Netzstrom. Einen weiteren Vorteil muss man darin sehen, dass die Produktion von Solarstrom und der Verbrauch mit einem darüber laufenden Klimagerät erzeugt wird gleichzeitig erfolgt.
Ein guter Grund dafür, den gewonnenen Strom, aus der eigenen PV-Anlage, der unmittelbar zur Verfügung steht, direkt für die hauseigene Klimaanlage einzusetzen. Bedarfsspitzen, die immer wieder von Klimaanlagen erzeugt werden, belasten das Netz zusätzlich.
Möglichkeiten für eine solarbetriebene Klimaanlage
Sonnenenergie kann auf zwei verschiedenen Wegen zur Kühlung genutzt werden: zum einen kann sie via Photovoltaikanlage genutzt werden und zum anderen im Rahmen der Solarthermie sinnvoll genutzt werden.
Energieproduktion und Eigenverbrauch passen bei der Abkühlung, anders als beim Heizen mit Solarenergie, perfekt zusammen. So liefern die Solarkollektoren der Solarthermie-Anlage als auch die Zellen der Photovoltaikanlage an Tagen, die besonders heiß und sonnig sind, den mit Abstand höchsten Ertrag.
Solarthermie zur Kühlung mit der Klimaanlage
Wenn Sie Ihr Eigenheim mit einer Solarthermie-Anlage kühlen möchten, dann haben Sie derzeit zwei Möglichkeiten. Nutzen Sie entweder das geschlossene Verfahren, welches durch eine spezielle Adsorptions- oder Absorptionskältemaschine betrieben wird oder machen Sie vom offenen System mit Luftkühlung Gebrauch.
Während Ad- und Absorptionsanlagen mit einem Kältemittel arbeiten, welches zirkuliert, und die Wärme aus der Luft nach außen abgibt, arbeiten alle offenen Systeme nach dem Prinzip der Verdunstung.
Im direkten Vergleich ist die Kälteleistung jedoch etwas geringer. Positiv ist an dieser Stelle jedoch zu erwähnen, dass beide Verfahren ohne umweltschädliche Kältemittel auskommen. Die verwendeten Kältemittel sind natürlichen Ursprungs.
Pro Solarthermie zur Abkühlung und Wassererwärmung
Der Einsatz einer zusätzlichen Solarthermie-Anlage zur Erwärmung des Warmwassers kann die Nutzungsrate deutlich erhöhen. Das zusätzliche System kann zur Beheizung eines Vorratsbehälters oder zur Erwärmung des Warmwassers im Raumheizungskreislauf verwendet werden.
Für den Warmwasserspeicher kann die zusätzliche Solaranlage in der Nähe des Wassertanks positioniert werden. So kann die im Tank gespeicherte Wärmeenergie beim Befüllen des Tanks schnell zurückgewonnen werden. Eine Solarthermieanlage kann über einen Wärmetauscher oder ein Wärmerohr an den Tank angeschlossen werden.
Was kostet der Betrieb für eine eigene Solarthermie
Die Kombination aus Solarenergie und einem Klimasystem ist derzeit recht teuer und kostet viel Geld. Die Kosten können sich auf mehrere hundert Euro belaufen.
Ein Grund dafür, warum diese Systeme hauptsächlich in
- Bürogebäuden,
- Gewerbeeinheiten,
- Krankenhäusern oder
- Hotels zum Einsatz kommen.
Die Installation und der Betrieb größerer Solarthermie-Anlagen wird allerdings per BAFA und per KfW gefördert. Damit können Sie wiederum bares Geld im eigenen Portemonnaie sparen und effektiv auch die eigenen Stromkosten senken. Der Betrieb ist kostenlos.
Eigene Photovoltaikanlage auf dem Dach für die Klimaanlage
Es ist durchaus möglich, Räume in einem Haus mit einer Photovoltaikanlage zu kühlen. Dafür können alle handelsüblichen Klimageräte genutzt werden. Auch Geräte, die zusätzlich mit Solarstrom betrieben werden, können hier zum Einsatz kommen. Auf diese Art und Weise spart man nicht nur Kosten ein, sondern steigert auch den Eigenverbrauch aus dem selbstproduzierten Photovoltaik-Strom, der durch ein mit dem Stromnetz verbundenen Wechselrichter betrieben wird.
Es gab Zeiten, da galt eine Klimaanlage als wahrer Umweltsünder. Das lag nicht nur daran, dass früher umweltschädliche Kältemittel verwendet wurden, sondern auch daran, dass sie sehr viel Energie benötigt haben. Heutzutage kommen gerade verstärkt verschiedene Kältemittel zum Einsatz, die nicht mehr Umweltschädlich sind.
Dazu zählen Kältemittel auf Ammoniakbasis wie auf Wasserbasis – ähnlich einem hybrid Auto. Sie alle haben eins gemeinsam, sie schonen das Klima und damit die Umwelt. Geändert hat sich auch der Umstand, dass der hohe Stromverbrauch nicht mehr länger zulasten der Umwelt geht. Da die Klimaanlage mit Solarstrom aus der hauseigenen Photovoltaikanlage läuft, laufen alle Geräte nachhaltig.
Arten von Klimageräten
Es gibt zwei verschiedene Arten von elektrischen Klimageräten: mobile Klimageräte und Split-Klimageräte. Eine Kombination aus beiden gibt es nicht, es lohnt aber der Vergleich.
Vorteile Mobile Klimaanlage 2022
Die mobile Klimaanlage ist flexibel. Sie lassen sich leicht transportieren und sind vergleichsweise günstig in der Anschaffung. Anders als andere Geräte sind sie auch immer sofort einsatzbereit und zählen zu den kleinen Geräten. Stecker in die Steckdose und schon läuft das Klimagerät und klimatisiert den Raum.
Dabei ist die Funktionsweise eines mobilen Klimagerätes besonders einfach. Die Klimaanlage saugt die warme Luft ein, kühlt sie mit dem integrierten Kompressor herunter und gibt die gekühlte Luft wieder in den Raum zurück.
Vorteile Split Klimaanlage 2022
Split-Klimaanlagen sind hingegen fest an einem Ort installiert. Man sieht sie häufig an einem Wohnmobil. Sie bestehen aus zwei Teilen – einem Innen- und einem Außenteil. Der Innenteil der fest verbauten Klimaanlage befindet sich im Raum, während das Außenteil von außen an der Hauswand befestigt werden muss. Im Innenteil ist das Gebläse mit dem Wärmetauscher verbaut. Im Außenteil befindet sich der Kompressor und die Kältemittelpumpe.
Da sich der Kompressor bei einer Split Klimaanlage außen befindet, kann sie deutlich leiser laufen als eine mobile Klimaanlage. Zur Installation ist allerdings ein Durchbruch im Mauerwerk notwendig. Im Gegensatz zu einem mobilen Klimagerät kann man mit einer Split-Klimaanlage aber nicht nur kühlen, sondern in vielen Fällen auch heizen. Besonders praktisch erweist sich das gerade in Übergangsmonaten.
Fazit: Die Vorteile einer Solar-Klimaanlage auf einen Blick
Umweltfreundlicher lässt es sich kaum kühlen. Eine Anlage, die genau dann kühlt, wenn Kühlung erforderlich ist. Immer dann, wenn die Sonne scheint und die Außentemperaturen ins Unermessliche steigen, funktionieren Solar-Klimaanlagen besonders effizient und nachhaltig, so sagt es der Test. Umweltfreundlich wird der zur Kühlung verwendete Strom aus der eigenen Anlage genommen. Effizienter kann man den selbst gewonnenen Strom aus den Solar-Anlagen auf dem Dach nicht nutzen.
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