Solarthermische Prozesswärme
Das Potenzial für solarthermisch erzeugte Prozesswärme ist riesig: Rund zwei Drittel des gesamten Endenergiebedarfs in der Industrie gehen auf das Konto der Prozesswärme. Doch ihre Nutzung steht noch am Anfang der Entwicklung: 2010 waren europaweit 70 solcher Anlagen im Niedertemperaturbereich im Betrieb.
Bild: Ritter XL Solar, Karlsbad
Bild: Fraunhofer ISE, Freiburg
Solaranlagen im industriellen Bereich werden meistens mit mehr als 20 m² Kollektorfläche zur Produktion von Prozesswärme betrieben. Die Temperaturen reichen im Niedertemperaturbereich bis 100°C und im Mitteltemperaturbereich bis 400°C. Bislang wird die solare Prozesswärme beispielsweise zur Beschleunigung biologischer und chemischer Prozesse bei der Biomasseverarbeitung, in der chemischen Industrie oder zur Aufheizung/Vorwärmung von Luft genutzt. Dabei sind nur Standorte geeignet, bei denen sowohl günstige Einstrahlbedingungen als auch ausreichend Fläche zum Aufstellen der Kollektoren vorhanden sind.
Wenn die Sonne nicht scheint, muss eine vollständige Versorgung aus konventionellen Anlagen verfügbar sein. Da keine Einsparungen in der Anlagentechnik möglich sind, sollte sich die Solaranlage über den verringerten Verbrauch fossiler Brennstoffe amortisieren. In Deutschland sind solare Prozesswärmeanlagen wegen der geringen Förderung kaum verbreitet.
Kollektoren im Nieder- und Mitteltemperaturbereich
Bei Betriebstemperaturen bis etwa 150°C kommen verbesserte Flach-
und Vakuumröhrenkollektoren zum Einsatz, für
Temperaturen bis 400°C konzentrierende Kollektoren (Parabolrinnen-
oder Fresnel-Kollektoren). Diese benötigen direkte Solarstrahlung,
da diffuses Licht nicht auf den Absorber reflektiert werden kann. Deshalb
wird diese Technik nur in sonnenstrahlungsreichen Regionen wie
beispielsweise in Südeuropa eingesetzt. Die von den
Konzentrator-Kollektoren erzeugte Wärme lässt sich neben der
Anwendung in der Industrie wie z.B. zur Trocknung von
Lebensmitteln, Reinigung, Gärung, Dampferzeugung sowie Entsalzung
und Wasseraufbereitung, auch zum Betrieb von
Absorptionskälteanlagen nutzen.
