Fachbeitrag im Vorfeld zur Solarwärme-Tagung vom Freitag, 29. November 2019

SW-Tagung 29.11.19

Im dänischen Silkeborg steht seit Ende 2016 das weltweit grösste Kollektorfeld mit einer Fläche von 157 000 m² und gewinnt jährlich 80 000 MWh thermische Energie für einen Wärmeverbund. (Bild: Arcon Sunmark)
Kollektoranlage des Wärmeverbunds Lyssach-Schüpfen mit einer Fläche von 460 m2 . Hier im Einsatz: Hochleistungskollektoren OPC 15 von der AMK-Solac Systems AG. (Bild: a energie ag)
Irene Bättig, im Auftrag von Swissolar /

Die Wärme aus Sonnenkollektoren ist die effizienteste Nutzung der Solarenergie. Doch kämpft die Branche mit sinkenden Marktzahlen. Nebst der klassischen Warmwassererzeugung rücken auch neue Anwendungsfelder zunehmend in den Fokus. Eine davon ist die Nutzung von Solarthermie in Wärmeverbünden. Eines von vielen Themen, die an der Solarwärmetagung von Swissolar am 29. November in Bern diskutiert werden.

Die Solarwärme wird auch in Zukunft einen festen Stellenwert in der Schweizer Energielandschaft haben, ist David Stickelberger von Swissolar überzeugt: «Sofern die MuKEn in den Kantonen vollständig umgesetzt werden, erwarten wir einen Schub für die Solarthermie.» Vorgesehen ist, dass bei einem Heizungsersatz 10 % der benötigten Wärmeenergie erneuerbar sein muss. Solarwärme ist eine Standardlösung, die vor allem für Einfamilienhäuser interessant sein wird. Ein weiteres Feld ist die Kombination von Erdwärmesonden und Solarthermie: Im Sommer wird dem Erdreich über die Sonde überschüssige Solarwärme zugeführt, die dann im Winter wieder zur Verfügung steht. Dank dieser solaren Erdsondenregeneration kühlt der Untergrund nicht aus und die ErdsondenWärmepumpen lassen sich langfristig effizient betreiben. Eine innovative Wärmelösung mit Solarthermie wird auch in der Überbauung «Weltpost Park» in Bern realisiert, die an der Tagung besichtigt wird: Mit einer Kombination aus Eisspeicher, Abwärmenutzung aus Abwasser und Solarwärme wird der Wärmebedarf von 170 Wohnungen zu 100 Prozent aus erneuerbaren Energien gedeckt.

Die Dänen machens vor
Ein weiteres potenzielles Wachstumsfeld ist die Ergänzung von Wärmeverbünden mit Solarwärme. Das Potenzial zeigt ein Blick ins europäische Ausland: In Dänemark hat die Solarenergienutzung in Verbünden in den letzten 15 Jahren einen wahren Boom erlebt, wo bis heute über 900 MW thermische Leistung installiert sind – grösstenteils als Freiflächenanlagen. Die grösste Anlage befindet sich im dänischen Silkeborg mit einer Kollektorfläche von 157 000 m2 und einer Leistung von 100 MW. Auch Deutschland ist auf den Zug aufgesprungen: Derzeit sind 34 solarthermische Grossanlagen mit einer Nennleistung von insgesamt 44 MW bzw. einer Kollektorfläche von 62 700 m2 in Wärmenetze eingebunden. Weitere 19 MW bzw. 23 200 m2 sind in Realisierung oder Planung. Die Anlagen werden staatlich gefördert (bis zu 45%) und erreichen Wärmepreise von unter 2 EuroCent/kWh. Ein Fünftel der Leistung entfällt auf ländliche Regionen, wo Energiedörfer Wärmenetze mit Biomassekraftwerken und Solarthermie-Freiflächenanlagen aufbauen. Bemerkenswert ist, dass auch zahlreiche städtische Wärmeverbundbetreiber neu auf Solarwärme setzen. So entsteht aktuell in Ludwigsburg Deutschlands grösstes Kollektorfeld mit 14 800 m2 Fläche, dieses soll 5,5 Millionen Kilowattstunden Wärme jährlich in den Wärmeverbund der Stadt liefern.

Auch die Schweiz hat Potenzial
In der Schweiz ist diese Entwicklung noch kaum angekommen. Im Gegensatz zu unserem nördlichen Nachbarn ist die Fördersituation hierzulande unklar und kantonal unterschiedlich. Zweitens nutzen viele bestehende Wärmeverbünde Abwärme aus Kehrichtverbrennungsanlagen, die auch im Winter zur Verfügung steht. Drittens sind Freiflächenanlagen in der Schweiz umstritten und der Platz ist vielerorts knapp. Kollektoren auf Dächern aber sind deutlich teurer und senken die Wirtschaftlichkeit.

Ob die solare Unterstützung in Wärmeverbünden auch unter diesen erschwerten Bedingungen Sinn machen könnte, untersuchte das Institut für Solartechnik (SPF) der Hochschule Rapperswil anhand von bestehenden Energieverbünden im Kanton St. Gallen. Die Resultate sind ermutigend: Sind passende Dachflächen in der Nähe vorhanden und würden die Anlagen wie «normale» Solarthermie-Anlagen gefördert, sind Wärmegestehungspreise von unter 3 Rp./kWh möglich. Die besten Bedingungen fanden die Studienautoren beim Wärmeverbund Altstätten vor. «Unsere Analyse zeigte, dass rund 1500 m2 Kollektoren installiert werden könnten, ohne dass ein zusätzlicher Speicher benötigt wird. Diese könnten bis zu 900 MWh Wärme jährlich liefern», erklärt Florian Ruesch vom SPF, der an der Solarthermie-Tagung zum Thema referieren wird. So könnten 5 bis 6 % des Wärmebedarfs des Verbunds gedeckt werden. Die Wärmegestehungskosten lagen beim günstigsten Anbieter bei 6,2 Rp., mit Subventionen sogar bei 2,6 Rp./kWh.

Sinkende Kosten
«Das Potenzial in der Schweiz ist also sicherlich vorhanden», so Ruesch. Dies zeigt auch die 1000 m2 grosse Solarwärme-Anlage der Service Industriel Genève (SIG), die bereits seit den 1980erJahren das Fernwärmenetz speist und nun erneuert werden soll. Oder die 2012 realisierte Kollektoranlage des Wärmeverbunds Lyssach-Schüpfen: Die 460 m2 Vakuumröhrenkollektoren auf einem Gebäude neben der Energiezentrale decken 60 bis 70 % des sommerlichen Wärmebedarfs. Die Gestehungskosten liegen zwar leicht höher als für Wärme aus dem Holzheizkraftwerk, aber deutlich unter dem Verkaufspreis für die Wärme. «Wenn wir den technologischen Fortschritt bei Grossanlagen im Ausland berücksichtigen, könnte man die Kollektoranlage heute wohl deutlich günstiger realisieren», betont Ruesch. So würde die Wärme von der Sonne noch ein Stück konkurrenzfähiger.

www.swissolar.ch

8. Solarwärme-Tagung 2019

Am Freitag, 29. November 2019 trifft sich die Schweizer Solarthermie-Branche bereits zum achten Mal zur jährlichen Solarwärme-Tagung, die von Swissolar gemeinsam mit EnergieSchweiz organisiert wird. Die Referate am Morgen informieren über die aktuelle politische Diskussion und neue technische Entwicklungen. Am Nachmittag werden zwei Praxisbeispiele besichtigt, die aufzeigen, wie Gebäude klimaschonend mit Wärme und Kälte versorgt werden können. Die Teilnehmenden erhalten freien Eintritt zur Bau+Energie Messe, die in Gehdistanz zum Veranstaltungsort stattfindet.

Datum: Freitag, 29. November 2019, 9.15–16.45 Uhr

Ort
: Novotel BernExpo

Programm und Anmeldung
: www.swissolar.ch/solarwaerme-tagung-2019