Solardachziegel sind Sonnenkollektoren, die das Aussehen und die Funktion herkömmlicher Dachziegel wie Asphalt oder Schiefer nachahmen und gleichzeitig ihre Kernaufgabe der Stromerzeugung erfüllen. Wenn der Hauptgrund für Investitionen in Solaranlagen das Aussehen ist, können Solardachziegel die perfekte Lösung sein.

Es ist nicht möglich Solarziegel in vorhandene Dächer zu integrieren. Daher eignen sie sich im Allgemeinen für Neubauten oder Renovierungen. Das Dach wird so geplant, dass es aus einer Mischung aus Solardachziegel und normalen Ziegeln besteht, die gleich aussehen, aber keinen Strom erzeugen. Diese decken ungünstige Teile des Daches ab, wie die nach Norden ausgerichteten oder schattierten Flächen. Sie werden auch eingesetzt um die Größe der Solaranlage an den Strombedarf der Immobilie anzupassen.

Der Hauptvorteil von Solardachziegeln ist die Ästhetik, die besonders in Naturschutz- oder anderen Schutzgebieten wichtig ist. Allerdings ist die Auswahl an Herstellern derzeit noch begrenzt. Durch die zunehmende weltweite Beliebtheit überlegen immer mehr Solarmodule-Hersteller diese in ihre Produktpalette zu integrieren.

Der durchschnittliche Dachziegel mit Solarenergie kann problemlos zwei bis drei Jahrzehnte halten und gleichzeitig eine maximale Energieabgabe liefern. Über seine maximale Lebensdauer hinaus wird weiterhin Energie produziert, jedoch mit einer zunehmend reduzierten Kapazität.

Viele der heutigen Solardachziegel bestehen aus Dünnschichtsolarzellen mit einem Kupfer-Indium-Gallium-Selenid. Es ist bekannt, dass dieser Halbleiter mit etwa 12 % eine der höchsten Energieumwandlungswirkungsgrade aufweist. Einige der Hersteller von Solardachziegeln verwenden monokristallines Silizium, welches normalerweise teurer ist, aber einen durchschnittlichen Wirkungsgrad von bis zu 20 % aufweist. Ein System aus Solardachziegel kostet in der Regel etwa doppelt so viel wie ein gleichwertiges Paneelsystem.

Lesen Sie hier über die Gewinnung von Sonnenenergie mit Solarziegel von Tesla: www.hausbauberater.de/bauwissen/solarziegel-von-tesla.

Beim solaren Wärmegewinn wird mithilfe von Sonneneinstrahlung das Haus aufwärmt. Das passiert durch Fenster, Türen oder andere transparente Bauteile. Dieser Fremdenergieeinfluss entsteht entweder durch direkt übertragene und / oder absorbierte Sonnenstrahlung, die anschließend Wärme in ein Haus abgibt.

Solarer Wärmegewinn an einem Beispiel erklärt

Fenster, die nach Süden und Westen ausgerichtet sind, erhalten direktes Sonnenlicht. Das führt dazu, dass diese Räume tendenziell wärmer als die mit nördlich ausgerichteten Fenstern sind. Während ein solarer Wärmegewinn im Winter wünschenswert ist, um kühle Räume aufzuwärmen, ist er häufig eine unerwünschte Nebenwirkung im Sommer. Mit anderen Worten, der solare Fremdenergieeinfluss heizt ein Zuhause durch die Strahlung der Sonne auf. Objekte, die direktem Sonnenlicht ausgesetzt sind, wie Fenster, absorbieren diese Sonnenstrahlung. Die Menge an Strahlung, die absorbiert wird oder durch ein Fenster tritt, wird als Sonnenwärme-Gewinn-Koeffizient oder SHGC bezeichnet. Dieser Koeffizient wird als Zahl zwischen 0 und 1 ausgedrückt, wobei eine niedrigere Zahl angibt, dass weniger Sonnenwärme übertragen wird. Eine höhere Zahl bedeutet, dass ein Raum im Winter über den solaren Wärmegewinn effektiver beheizt werden kann.

Um den Wärmegewinn aus der Sonne zu reduzieren, sollten Fenster gewählt werden, die die eintretende Sonnenwärme minimieren. Bestimmte Arten von Glas und Beschichtungen machen Fenster effizienter. Einscheibenfenster sind am wenigsten energieeffizient, da sie Sonnenlicht direkt durchlassen. Doppelglas wirkt als Barriere, indem es Wärme zwischen den beiden Scheiben einfängt. Jalousien und Rollos ermöglichen, Fenster während des heißesten Teils des Tages abzudecken. Einstellbare Jalousien können leicht geöffnet werden, damit Licht zwischen die Lamellen eindringen kann, aber dennoch blockieren sie direktes Sonnenlicht und somit den ungewollten Wärmegewinn.

Für die Wintermonate kann man jedoch diese solaren Wärmegewinne zum Vorteil nutzen. Dadurch werden die Energiekosten zum Beheizen eines Hauses gesenkt. Auch hier hängt der Fremdenergieeinfluss von der Ausrichtung der Fenster ab und den sogenannten g-Wert der Fenster. Der g-Wert gibt an, wie viel Wärme und Licht ein Fenster durchlässt. Ein hoher g-Wert bedeutet einen hohen solaren Wärmegewinn. In Verbindung mit einem Lüftungssystem kann dieses zum Beheizen eines Hauses genutzt werden. Das ist auch unter den Begriff passive Wärmegewinne bekannt.

Um den genauen solaren Wärmegewinn in einem Gebäude zu berechnen, kann folgende Formel genutzt werden:

• Solare Gewinne = Summe (Einstrahlung x Energiedurchlassgrad der Fenster x Fläche x Korrekturfaktoren) pro Himmelsrichtung.

Um den Wärmebedarf eines Gebäudes zu berechnen, wird folgende Gleichung angewendet:

• Interne Wärmegewinne = 5 x Nutzfläche x Länge der Heizperiode (Durchschnittlich 185 Tage) x 0,024

Die Einheit für den solaren Wärmegewinn lautet: kWh/a.

Die Hauptaufgabe eines Solarkollektor besteht darin, bei Sonneneinstrahlung Elektronen zu erzeugen, die dann dazu beitragen, Wärme für ein Zuhause zu erzeugen. Sonnenkollektoren setzen keine Dämpfe frei und erzuegen keine Treibhausgase oder Kohlenstoffemissionen. Die Menge an Wärme, die Solarkollektoren aus Sonnenlicht erzeugen, wird als Sonneneffizienz bezeichnet. Der durchschnittliche Wirkungsgrad liegt zwischen 15 und 17 Prozent, High-End-Modelle können jedoch über 20 Prozent erreichen.

Solarkollektoren werden hauptsächlich in zwei Arten unterschieden:

• Flachkollektoren
  Flachkollektoren sind in Deutschland am häufigsten vertreten. Sie sind leicht zu erkennen durch ihr rechteckiges Gehäuse und den dunklen Absorber. Auf der Oberfläche werden die eintreffenden Sonnenstrahlen in Wärmeenergie umgewandelt. Mithilfe einer Pumpe wird die Wärmeenergie durch einen Flüssigkeitskreislauf im Sonnenkollektor geleitet und zu einem Speicher transportiert. Flachkollektoren sind preiswert in der Anschaffung und langlebig, allerdings leiden sie unter höheren Wärmeverlusten und sind daher nicht so effektiv wie beispielsweise Vakuumröhrenkollektoren.
  
  
• Vakuumröhrenkollektoren
  Wie der Name es bereits sagt, unterscheiden sich Vakuumröhrenkollektoren von Flachkollektoren durch ein zusätzliches Vakuumsystem, welches direkt an den Absorber angeschlossen ist. Dadurch wird der Wärmeverlust auf ein Minimum reduziert. Sie sind allerdings deutlich teurer als Flachkollektoren, jedoch erbringen sie höhere Leistungen und sind damit langfristig effizienter.

Zusätzlich zu den zwei Hauptarten von Sonnenkollektoren gibt es auch Absorbermatten und Hybridkollektoren. Absorbermatten werden hauptsächlich zum Erhitzen von Schwimmbädern verwendet. Hybridkollektoren sind eine Kombination aus Photovoltaikmodulen und Sonnenkollektoren. Sie können gleichzeitig Wärme und Strom erzeugen.

Siehe auch: www.hausbauberater.de/sonnenenergie

Eine Solarzelle ist die grundlegendste Einheit einer Solaranlage. Solarzellen können entweder monokristallin oder polykristallin sein und ihre Hauptaufgabe besteht darin, unter Lichteinwirkung von Sonnenstrahlen eine Spannungsenergie erzeugen. Ein Solarmodul besteht aus mehreren Solarzellen, die in einem Modul in Reihe geschaltet sind, um eine höhere Spannungsenergie bereitzustellen. Solarmodule sind in folgenden Standardgrößen wie 36-Zellen-, 60-Zellen- und 72-Zellen-Modulen erhältlich. Der Begriff Solarmodul wird manchmal synonym mit Sonnenmodul, Solarstrom-Modul oder Photovoltaik-Modul verwendet.

Eine Solaranlage ist ein System, das aus mehreren Solarmodulen besteht. Man kann sie in einer oder mehreren Reihenschaltungen zusammenschliessen, die mit einem Speicher verbunden sind, um einen einzelnen Gleichstromausgang bereitzustellen. Dieser Ausgang kann zum Laden von Batterien, zum Versorgen von Gleichstromlasten oder zum Einspeisen in einen Spannungswandler verwendet werden, um eine Wechselspannung für Haushaltsgeräte bereitzustellen oder in das Stromnetz zu exportieren.

Die elektrischen Leiter sind an positiven und negativen Anschlüssen angebracht und bilden so einen Stromkreis. Von dort können die Elektronen in Form eines elektrischen Stroms eingefangen werden. Dieser Strom definiert zusammen mit der Spannung der Zelle die Leistung oder Strom, die eine Solarzelle erzeugen kann und gibt an, wie viel Elektrizität durch eingefangenes Sonnenlicht zur Verfügung steht.

Ein typisches Solarmodul hat einen Wirkungsgrad von 15- 20 %. Natürlich gibt es viele Faktoren, die die Effizienz von Solarmodule beeinflussen können. Beispielsweise von der Art und Qualität des Solarmoduls, der Winkel des Daches bis hin zur Saisonalität.

Als Solarmodul bezeichnet man ein Bauteil einer Solaranlage. In der Regel handelt es sich dabei um einen Kollektor, von dem mehrere in zusammengeschalteter Form auf dem Dach montiert werden und die zum Einfangen und Absorbieren des Sonnenlichts dienen.

Solarpumpen können ein Teil von Solaranlagen sein. Solaranlagen (Photovoltaik) wandeln Sonnenenergie in Elektrizität um, die zum Betrieb von Solarpumpen notwendig sind. Das Solarpumpsystem zieht Wasser aus dem offenen Brunnen, dem Bohrloch, dem Bach, dem Teich, dem Kanal und so weiter. Das System benötigt einen sonnigen Bereich für die Installation der Solarmodule.

Manche Solarpumpen können bis zu 100 Meter Wasser aus der Tiefe an die Oberfläche transportieren. Diese speziellen Solarpumpen finden verstärkte Anwendung, wenn die Wasserversorgung tiefer als 5 Meter von der Oberfläche entfernt ist. Alle Solarpumpen können direkt mit Sonnenkollektoren betrieben werden. Es ist empfehlenswert das Wasser tagsüber zu pumpen, wenn die Sonne scheint und in einem Tank zu speichern. Dadurch kann es jederzeit bei Bedarf genutzt werden. Es ist ebenfalls empfehlenswert, Wasser für mehrere Tage zu pumpen und aufzubewahren, um für nicht sonnige Tage einen Vorrat zu haben.

Die meisten Solarwasserpumpen sind direkt an die Solarmodulen angeschlossen und benötigen keine Batterien. Die Verwendung von Batterien kann eine ansonsten unkomplizierte Anwendung erschweren. Anstatt Strom in Batterien zu speichern, ziehen es die meisten Menschen vor, das Wasser in einem Vorratsbehälter zu speichern. Die Ausnahme ist, wenn eine Druckerhöhungspumpe verwendet wird. Eine Druckerhöhungspumpe ermöglicht es, auch nachts oder an Regentagen, Wasser in einem Haus zu haben. Diese Art von Pumpen benötigen Batterien, um den notwendigen Strom zuliefern.

Ein Solarthermie System nutzt die Sonnenenergie und wandelt sie in Wärme um, die dann als Warmwasser oder als Brauchwasser an das Heizsystem eines Hauses oder Unternehmens übertragen wird. Die Funktionsweise der Solarthermie ist recht einfach. Dieses System absorbiert die Sonnenwärme mit Solarthermische Module, die man auch als Solarkollektoren bezeichnet. In diesem System fließt das erwärmte Wasser oder die Wärmeübertragungsflüssigkeit von den Solarkollektoren zu einem Warmwasserspeicher. Auf diese Weise kann die Solarthermie ein Gebäude mit kostenlos erwärmtem Wasser versorgen.

Solarthermische Systeme verwendet man mit einem Kessel und Solarkollektoren. Der Solarkollektor verwendet die Sonnenstrahlen, um eine Transferflüssigkeit zu erhitzen. Die Transferflüssigkeit besteht aus einer Mischung aus Wasser und Glykol ist, um zu verhindern, dass das Wasser im Winter gefriert.

Das erwärmte Wasser aus den Kollektoren wird zu einem Wärmetauscher in einem Wasserzylinder gepumpt. Die Wärme vom Wärmetauscher erwärmt dann das Wasser im Zylinder.

Die solarthermische Wärmeerzeugung benötigt die Sonne als Hauptenergiequelle. Daher ist die optimale Position für die Module wichtig. Sie sollten so ausgerichtet sein, dass sie den größten Teil des Tages mit direkter Sonneneinstrahlung versorgt sind. Das könnte beispielsweise auf einem Dach sein, das nach Süden zeigt. Andere Platzierungen sind ebenfalls möglich, jedoch verringert das die Effizienz der Sonnenstrahlung.

Die Nutzung von Solarenergie hat viele Vorteile, darunter die Einsparung von Energiekosten, die Reduzierung des CO2-Fußabdrucks und die geringe Wartung. Solarthermie ist eine großartige Investition.

Solarthermische Module sind nicht mit Solarmodulen zu verwechseln! Solarmodule nutzen die Energie der Sonne zur Stromerzeugung, Solarkollektoren hingegen erzeugen Wärme. Solarmodule und Solarthermie sind daher zwei sehr unterschiedliche Technologien.

Siehe auch: hausbauberater.de/heiztechnik/sonne/solarthermie

Eine Solarzelle ist das kleinste elektronisches Bauteil in einer Solaranlage. Solarzellen fangen das Sonnenlicht auf und wandeln es direkt in Strom um. Sie werden häufig zu größeren Einheiten gebündelt, die als Solarmodule bezeichnet werden. 

Genau wie in einer Batterie sind die Zellen eines Solarmoduls so ausgelegt, dass sie Strom erzeugen. In einer normalen Batterie erzeugen sie Strom mithilfe von Chemikalien. Solarzellen generieren Strom aus Sonnenlicht. Sie werden auch als Fotovoltaikzellen bezeichnet.

Silizium ist das Material, aus dem die Solarzellen bestehen. Es handelt sich um Halbleiter, die durch die Zufuhr von Energie eine verbesserte Leitfähigkeit besitzen. Eine Solarzelle besteht aus zwei verschiedenen Siliziumschichten. Sie wurden speziell behandelt und unterschiedlich dotiert, damit Elektrizität durchfließen kann. Diese dotierten Lagen werden als n-dotierte und p-dotiertr Schicht bezeichnet. Die n-dotierte Lage zieht negative, die p-dotierte Schicht hingegen positive Elektronen an. Zwischen den beiden Siliziumschichten befindet sich eine Grenzschicht, die freigesetzte Elektronen mithilfe von Sonnenlicht passieren lässt. Dadurch entsteht ein elektrisches Feld, das auch p-n-Übergang genannt wird. Wenn also das Licht der Sonne auf die Solarzelle trifft, werden die Elektronen, die sich in der Zelle befinden, angeregt und beginnen sich zu bewegen. Dadurch findet eine Wechselwirkung zwischen dem Sonnenlicht und den dotierten Halbleitern statt und Elektronen werden freigesetzt. Die Elektronen, die den Strom erzeugen, fließen an beiden Seiten der Solarzelle ab und werden anschließend über ein Stromkabel ins Haus transportiert.

Die Wärmepumpe ist ein technologisch fortschrittliches System, das auf die Nutzung erneuerbarer Energiequellen abgestimmt ist. Eine Wärmepumpe hat die Fähigkeit, Wärme aus der Luft, dem Grundwasser oder aus der Erde in der unmittelbaren Umgebung des Einsatzortes zurückzugewinnen.

Sole-Wasser-Wärmepumpen sind speziell dafür ausgelegt, Erdwärme aus dem Erdreich zu gewinnen und durch einen Kühlkreislaufs auf ein Heizsystem auf Wasserbasis zu übertragen. Da Erdwärme ganzjährig zur Verfügung steht, kann eine Sole / Wasser-Wärmepumpe ganzjährig in Betrieb sein und auch zur Kühlung eines Hauses eingesetzt werden.

Eine Sole-Wasser-Wärmepumpe besteht aus einem Verdampfer, der Wärme der Erde zurückgewinnt. Im Verdampfer befindet sich ein Kältemittel im flüssigen oder einen gasförmigen Zustand. Die gewonnene Wärme wird mithilfe des Kältemittels im Dampf umgewandelt und gelangt dann zum Kondensator. Dort werden die Dämpfe komprimiert, um Druck und Temperatur zu erhöhen. Die heißen Dämpfe werden in der Kondensatoreinheit einer Sole / Wasser-Wärmepumpe verflüssigt und geben dann die Wärme an das Heizmedium ab. Sodann passiert der Dampf ein Druckventil, wo der Druck wieder gesenkt wird, bevor er zurück zum Verdampfer geht, wo der Vorgang wiederholt wird. 

Siehe auch

• Energienutzung aus Erdwärme
  https://www.hausbauberater.de/erdwaerme
  
  
• Heizen mit einer Wärmepumpe
  https://www.hausbauberater.de/heiztechnik/waermepumpen

Der Begriff Sondereigentum spielt eine große Rolle in Zusammenhang mit Wohnungseigentum und deren dazugehörigen Anlagen. Allgemein kann man sagen, dass alle Bestandteile über die ein Eigentümer alleine bestimmen kann und auch nur alleine nutzen kann, zum Sondereigentum gehören.

So gehören ganz eindeutig alle Räume in der erworbenen Wohnung zum Sondereigentum, aber auch beispielsweise die Farbe auf der Innenseite von Fensterrahmen oder die Innenseite der Wohnungseingangstür. Allerdings sind die Außenseiten des Gebäudes kein Bestandteil des Sondereigentums. Abschließbare Tiefgaragen oder auch markierte Stellplätze, aber auch Kellerräume erfüllen alle Kriterien, um unter das Sondereigentum zu fallen.

Die Abgrenzung von Sondereigentum vom Gemeinschaftseigentum ist wichtig. Ein Wohnungseigentümer ist für sein gesamtes Sondereigentum selber verantwortlich und somit auch für die Instandhaltungskosten oder Reparaturen. Hingegen unterliegen alle befindlichen Dinge im Gemeinschaftseigentum der Eigentümergemeinschaft. Dieser Unterschied ist in Bezug auf die Kosten für Instandhaltung und Reparaturen vom Hausbestandteilen sehr wichtig, denn diese entscheiden über den jeweiligen Anteil eines einzelnen Eigentümers. Deshalb muss genauesten definiert werden, welche Hausbestandteile zum Sondereigentum und welche zum Gemeinschaftseigentum gehören.

Das Wohnungseigentumsgesetzes, kurz WEG, regelt im Paragraf 5, und zwar insbesondere in den Absätzen 1 und 2, detailliert die rechtlichen Grundlagen des Sondereigentums. Gewöhnlich sind die Teile des Sondereigentums in der Teilerklärung und in der Gemeinschaftordnung einer Eigentümergemeinschaft geklärt.

Das Sondereigentum beschränkt sich ausschließlich auf Wohnzwecke. Laden- und Gewerbefläche fallen unter das Teileigentum.

Die Sonderumlage beschreibt finanzielle Mittel, welche in einer Wohnungseigentümergemeinschaft WEG für außergewöhnliche und unvorhergesehen Kosten beschlossen werden kann. Der Verwalter der WEG trägt für die Bewirtschaftung des Gemeinschaftseigentums Sorge. Dafür erhält er von den Eigentümern einerseits Zahlungen in Form von Hausgeld. Andererseits bilden die Wohnungsbesitzer Rücklagen für größerer Maßnahmen zur Instandhaltung und Instandsetzung. Genügen diese finanziellen Mittel nicht für die erforderlichen Maßnahmen, kann der Verwalter von der Sonderumlage Gebrauch machen.

Hauptsächlich erfordern folgende Situationen zum Beschluss einer Sonderumlage:

• Ausgleich von vergangenen Verbindlichkeiten der WEG
• Finanzierung größerer Anschaffungen
• Instandhaltungsrücklage genügt nicht oder nur teilweise für die Finanzierung größerer Maßnahmen
• Wirtschaftsplanung erfolgte zu knapp

Eine besondere Form stellt die Liquiditätssonderumlage dar. Sie kommt zur Anwendung beim Ausfall von Hausgeldzahlungen und dem daraus resultierenden Liquiditätsengpass.

Der WEG-Verwalter darf die Sonderumlage nicht eigenmächtig beschließen. Es benötigt einen Eigentümerbeschluss durch die Wohnungseigentümer. Ist der Bedarf an finanziellen Mittel sehr kurzfristig, erfordert dies die Einberufung einer außerordentlichen Versammlung der Eigentümer. Als Alternative bietet sich das Beschließen der Sonderumlage als Umlaufbeschluss an. Diese Form bedarf allerdings der Zustimmung aller Wohnungseigentümer und findet daher meist nur Anwendung in kleineren und nicht zerstrittenen WEGs.

Folgende Bestandteile müssen im Sonderumlagenbeschluss enthalten sein:

• Anlass beziehungsweise Grund der Sonderumlage
• Anteil der einzelnen Wohnungseigentümer
• Höhe der Sonderumlage
• Termin für die Fälligkeit inklusive eventueller Ratenzahlungen
• Verteilungsschlüssel

Die Kalkulation der Sonderumlage ist bei Maßnahmen zur Instandhaltung, Modernisierung oder Sanierung vergleichsweise einfach. Anhand vorliegender Kostenvoranschläge kann der Verwalter die Umlage inklusive eines entsprechenden Puffers berechnen. Eine zu knappe Kalkulation benötigt einen zusätzlichen Eigentümerbeschluss, um die ursprüngliche Sonderumlage zu erhöhen.

Finanzielle Ausfälle von einem oder mehreren Eigentümer(n) sind stets bei der Berechnung zu berücksichtigen. Folglich muss die Kalkulation der Sonderumlage mit allen zahlungsfähigen Eigentümern erfolgen, damit der finanzielle Aufwand in jedem Fall gedeckt ist.