Solarthermie – Infos

Solarthermie gehört zu den erneuerbaren Energien und nutzt die Sonneneinstrahlung zur Wärmegewinnung. Im Gegensatz dazu wird die Nutzung der Sonnenenergie zur direkten Stromerzeugung Fotovoltaik genannt.

Solarthermie kommt hauptsächlich in kleinem Rahmen zur Warmwasseraufbereitung und Heizungsunterstützung in Gebäuden zur Anwendung. Die Gewinnung von großen Wärmemengen durch Solarthermie-Kraftwerke befindet sich noch in der Entwicklungsphase, sodass ihr Anteil an der Wärmeerzeugung 2011 mit 3,9% eher gering ausfiel.

Kleine solarthermische Anlagen arbeiten mit sogenannten Kollektoren, die auf dem Dach befestigt werden. Sie enthalten den Wärmeträger, in der Regel ein flüssiges Frostschutzmittel, der durch die Sonneneinstrahlung erwärmt wird und mittels Pumpe zum Wärmetauscher befördert wird.

Hier kann die Wärme entweder zur Trinkwassererwärmung oder zur Heizungsunterstützung genutzt werden. Reicht die Sonneneinstrahlung nicht aus, wird dies mit einem zweiten Wärmetauscher kompensiert, der an die konventionelle Heizanlage angeschlossen ist. Ein Überdruckventil sorgt für den Ausgleich, wenn der Druck im System aufgrund großer Sonneneinstrahlung zu groß wird.

Bei größeren Anlagen kommen Spiegelsysteme zum Einsatz, die das Sonnenlicht auf einen Absorber bündeln und um ein Vielfaches verstärken. Dadurch sind Temperaturen von bis zu 1000° möglich. Eine Auswahl an Solarthermie Sets erhalten Sie im aa-shop24. Je nach Bauart unterscheidet man verschiedene Typen von Solarthermischen Kraftwerken.

  • Solarturm-Kraftwerk: Ein Turm, durch den der Wärmeträger fließt, ist umgeben von einem Feld von Brennspiegeln. Diese werden per Computer nach der Sonne ausgerichtet und reflektieren das Sonnenlicht auf einen Absorber an der Spitze des Turmes. So kann über Wärmetauscher Dampf erzeugt werden, der eine Turbine antreibt und mit nachgeschaltetem Generator Strom erzeugt. In Deutschland kommt diese Technik beim Solarturm Jülich mit einer Leistung von 1,5 Megwatt zur Anwendung. In der kalifornischen Mojave-Wüste liefert das derzeit größte Solarturm-Kraftwerk „Solar Two“ eine Leistung von ca. 10 MW.
  • Fallwindkraftwerk: Dieses Prinzip basiert auf den Gesetzen der Thermodynamik. In den oberen Teil eines Kamins wird Wasser eingesprüht, das durch die Sonneneinstrahlung verdunstet und der Luft Wärme entzieht. Es entsteht ein Temperaturunterschied zur Außenluft von etwa 12 °C, wodurch die Luft im Kamin nach unten fällt und dort eine Turbine antreibt. Bei Turmhöhen von mehr als einem Kilometer und 400 Meter Durchmesser können so Leistungen bis 900 Megawatt erreicht werden. Weltweit ist allerdings erst eine Anlage in Israel in Bau.
  • Parabolrinnenkraftwerk: Hohlspiegelflächen in Form einer Rinne lenken die Sonnenstrahlung auf ein mit wärmeleitender Flüssigkeit gefülltes Absorberrohr. Die Ausrichtung der Parabolrinnen erfolgt in Nord-Süd-Richtung. Eine verstellbare Längsachse sorgt im Tagesverlauf für die Ausrichtung nach der Sonne. Die Temperatur des Wärmeträgers erreicht bis zu 400 °C. Über Wärmetauscher wird auch hier Dampf erzeugt, der eine Turbine antreibt und mittels Generator Strom erzeugt. Die größte Anlage dieser Art steht in Kalifornien. Bei einer Spiegelfläche von 2,3 Quadratkilometern liefert sie eine Leistung von 354 Megawatt.

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