Um lange Wärmebedarfsperioden zu bevorraten, sind sehr große Speicher notwendig. Um große Solargewinne zu speichern, sind ebenfalls sehr große Speicher nötig. So puffern 100 m³ Speicher von 2.000 m² Kollektorfläche lediglich ca. drei bis vier Stunden Sonnenschein oder 0,3 Prozent des Jahresertrags. Leider passen Wärmebedarf und Solargewinn zeitlich schlecht zusammen. Deshalb erscheint die Bevorratung von Solarwärme über mehr als eine Woche unzweckmäßig (Abb. 5).
Der Solarnutzungsgrad ɳ = QSys/QG_k ist der Quotient aus der Energieeinsparung, das heißt, dem Systemertrag, der nach Abzug aller Verluste vom Kollektorertrag noch übrigbleibt, und der auf die Kollektoren treffenden Globalstrahlung (Abb. 6) ɳ bestimmt maßgeblich den solaren Energiepreis. Ist der Speicher zu klein, dann verschenkt die Solaranlage Wärme an Tagen des Überschusses. Ist er zu groß, dann dämpfen seine Verluste ɳ. ɳ hat ein breites Maximum bei der Kollektorfläche, ab der sich zunehmend Überschüsse einstellen. Die mögliche Energieeinsparung f_save wächst mit der Kollektorfläche von 3,2 Prozent bei ca. 600 m² auf 21 Prozent bei 4.000 m² und deutlich langsamer mit der Speichergröße (von 3,2 Prozent bei 10 m³ auf 21 Prozent bei 5.000 m³). Die spezifische Speichergröße (Speicher/Kollektorfläche) wächst rasch mit der angestrebten Energieeinsparung von 17 Litern/m² bei 3,2 Prozent Energieeinsparung auf 1.250 Liter/m² bei 21 Prozent, und damit auch der spezifische Preis.
Diese Maxima des Solarnutzungsgrades ɳ für verschiedene Speichergrößen bei der Kollektorfläche, ab der zunehmend mit thermischer Stagnation der Anlage zu rechnen ist, weil die Solarwärme nicht gebraucht wird, beschreiben das technische Optimum. Aber das technische Optimum beim maximalen Nutzungsgrad ɳ fordert mit f_save rasch wachsende Speicher, die den solaren Energiepreis erhöhen. Das wirtschaftliche Optimum liegt dagegen dort, wo mit dem geringsten Materialeinsatz die meiste Energie gespart werden kann. Den Zusammenhang zwischen den beiden Optima zeigt Abb. 7, welche die Energieeinsparung in Abhängigkeit von der spezifischen Speichergröße, d. h. vom auf die Kollektorfläche bezogenen Speicher zeigt. Das mit Abb. 6 erläuterte technische Optimum, dem der jeweils maximale Solarnutzungsgrad entspricht, weil Stagnation gerade noch so gut wie nicht vorkommt, bildet in Abb. 7 ungefähr die Linie durch die Wendepunkte von f_save für die verschiedenen Speichergrößen.
Das wirtschaftliche Optimum liegt dagegen dort, wo für jede Kollektorfläche ein f_save-Plateau beginnt, über das hinaus auch mit noch so großem Speicher keine weitere Energieeinsparung mehr möglich ist. Eine Auslegung am wirtschaftlichen Optimum bedingt eine absolut robuste Systemtechnik, weil die Solarwärme sehr häufig nicht gebraucht wird, das Kollektorfeld also siedend in den Zustand thermischer Stagnation wechselt. Bei 10.000 m² Kollektorfläche und 500 m³ Speicher passiert dies an ca. 100 Tagen, wie Abb. 6 zeigt, bei 2.000 m² und 50 m³ sind es 42 Tage und bei 1.000 m² und 20 m³ sind es nur ca. sechs Tage. Wirtschaftliches Optimum heißt nicht automatisch "niedrigster Energiepreis", liefert hierzu aber eine Näherung, solange der Speicherpreis gegenüber dem der gesamten Solaranlage gering bleibt.
Zur "Geldsparoptimierung" müssten zusätzlich Preise von Kollektoranlagen und Speichern sowie Energiepreise analysiert werden. Korrekter wäre der Begriff "volkswirtschaftliches Optimum", weil es für jede Kollektorfeldgröße ungefähr immer dort liegt, wo mit der kürzesten energetischen Amortisationszeit, mit der kleinstmöglichen "grauen Energie" und den tatsächlich größten CO2-Einsparungen zu rechnen ist. Ohne Speicher liegt die energetische Amortisationszeit der Solaranlage unter einem Jahr. Als Kompromiss zwischen technischem und volkswirtschaftlichem Optimum sowie einer akzeptablen Anzahl von Stagnationstagen ist die Wahl von z. B. 2.000 m² Kollektorfläche und 100 m³ Speicher (violetter Punkt in den Diagrammen 4, 6 und 7) bei den heutigen Energiepreisen (2014) eine vernünftige Auslegung. Bei dieser Beispielauslegung ergeben sich ein spezifisches Speichervolumen von 50 Litern pro Quadratmeter, elf Stagnationstage, elf Prozent Energieeinsparung sowie ein Solarnutzungsgrad von 43,4 Prozent.
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