Wie Solarthermie in der Industrie eingesetzt wird

Die einfachste Art, Sonnenenergie zu nutzen ist, einfach ihre Wärme zu nutzen. Ganz so banal, wie es klingt, ist es nicht. Denn die Frage, um die es hier geht, lautet: Wie kann ich andere Energiequellen schonen, indem ich Solarthermie nutze?

Ein simples Do-it-yourself-Beispiel wäre, im Sommer den Wäscheständer in die Sonne zu stellen, statt die Kleidung in den Trockner zu werfen. Viel länger dauert das nicht, aber man spart ein Menge Energie und Emissionen: Wäschetrockner verbrauchen pro Ladung zwei- bis viermal so viel Strom wie eine 60-Grad-Wäsche. Aber das solare Schnelltrocknen funktioniert natürlich nurbei strahlendem Sonnenschein.

Sonnenwärme für den Hausgebrauch

Etwas regelmäßiger lassen sich Sonnenstrahlen nutzen, indem man sie bündelt und ihre Energie speichert. Zuhause geht das mit Solarthermieanlagen auf dem Hausdach. Dabei erwärmen die Sonnenstrahlen eine Flüssigkeit, die durch dunkle Röhren fließt und die Wärmestrahlung der Sonne aufnimmt und über Wärmetauscher an das Wasser in einen isolierten Tank abgibt.

In Deutschland lasse sich mit solchen Vakuum-Röhrenkollektoren die Energie für immerhin etwa 50 Prozent der Warmwasserbereitung eines Haushalts decken, heißt es auf einer Informationsseite von Bosch. Höher ist die Ausbeute naturgemäß in sonnigeren Gefilden.

Solche Solarthermieanlagen können übrigens nicht nur das Leitungs-, sondern auch das Heizungswasser wärmen. Im Winter, wenn man die Heizung am meisten braucht, ist die Ausbeute zwar geringer und man muss zusätzlich eine andere Energiequelle zuschalten. Um den Verbrauch von Strom, Gas oder Öl zu senken, reicht es aber immer noch. Und das kann sich bei der Wärme durchaus lohnen, denn rund 60 Prozent der Energie wenden deutsche Haushalte für Heizung und Warmwasser auf.

Industrielle Prozesswärme aus Röhrenkollektoren

Ganz ähnlich sieht es bei industriellen Produktionsanlagen aus. In Deutschland gehen etwa 30 Prozent des gesamten Energieverbrauchs (einschließlich Verkehr) auf das Konto der Industrie und mehr als die Hälfte davon ist Wärmeenergie. Warum sollte die Sonnenwärme nicht auch in der Industrie zumindest einen Teil der Energie nachhaltig bereitstellen?

Einzelne Unternehmen tun das bereits. Zum Beispiel nutzt Mr. Wash in vier seiner Autowaschanlagen Vakuum-Röhrenkollektoren, um das Waschwasser mittels Sonnenwärme auf Temperatur zu bringen. Andere Unternehmen beheizen mit derselben Technologie zum Beispiel die Trockenräume von Lackierereien oder Tauchbecken für Beschichtungsprozesse.

CSP-Anlage zum satt werden

Ein ähnlicher Zweck, aber eine andere Technologie stecken hinter dem EU-geförderten HiFlex-Project, das eine Entwicklung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zur Marktreife führen soll: Dabei wird das Sonnenlicht nach dem CSP-Prinzip (Concentrated Solar Power) über ein Feld voller Reflektoren (Heliostaten) auf einen Wärmeempfänger (Receiver) in einem Turm gelenkt. Dort erhitzen die gebündelten Strahlen ein dunkles Keramikgranulat, das bis zu tausend Grad Celsius heiß werden kann. Mit dem erhitzten Granulat wird Wasserdampf erzeugt, der die Prozesswärme letztlich bereitstellt.

Derzeit wird die Technologie am DLR-Standort in Jülich erprobt und auf Praxistauglichkeit getrimmt. Der italienische Nudelhersteller Barilla will das System in einer Fabrik in Süditalien nutzen. „Wir gehen davon aus, dass die Anlage in den nächsten zwei Jahren in Betrieb gehen wird“, sagt DLR-Projektleiterin Miriam Ebert. Dann will Barilla mit Sonnenwärme 7000 Tonnen Pasta pro Jahr trocknen. Perspektivisch könnte überschüssige Wärme genutzt werden, um über einen Dampfturbinengenerator Strom zu erzeugen. Damit könnte die CSP-Anlage optimal ausgelastet werden.

In der letzten Folge der Reihe „Solarthermie“ wird es um „Solar Fuels“ gehen – Treibstoffe, die mittels Sonnenwärme erzeugt werden.