Solarwärme

Sonnenwärme

Ein weiterer Schwerpunkt ist die Integration der Solarwärme in die industriellen Prozesse selbst. Die Solarthermie nutzt die Strahlungsenergie der Sonne und wandelt sie in Wärme um. Thermische Solaranlagen - nutzen Sie die Kraft der Sonne! Thermische Solarenergie: Eine Solarthermieanlage nutzt die Sonne zur Warmwasserbereitung. Solarwärme ist der Begriff, der die Technologie beschreibt, mit der Wasser durch Solarenergie erwärmt wird.

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2017 wurden 95% der errichteten Solaranlagen in Österreich gefertigt, mit einer Exportrate von über 80%. Impuls-Veranstaltungen zu großen Solaranlagen in Linz und Klagenfurt! "Eine Solaranlage hat die gleiche Wirkung auf das Raumklima, als wenn Sie ganz auf ein Fahrzeug verzichten würden. "Es gibt noch ein riesiges Potential in Grossanlagen, wo wir die billigsten Heizkosten mit der Sonneneinstrahlung decken können."

Solare Wärme für Privatpersonen und Unternehmen wird als Klimaschutzmassnahme grosszügig aufbereitet. Die Förderquote beträgt durchschnittlich 20 Prozentpunkte der Investitionen, bei innovativen Systemen werden bis zu 45 Prozentpunkte gezahlt! Über die neuesten Nachrichten aus der Solarthermie berichtet der Verein Austria Solar regelmässig mit einem Newsletter: Auswertungen, Reports, Exportinformationen, Kurzreports über Konferenzen und Besprechungen, Dienstleistungen, etc.

Solarthermie für Industrieprozesse

Bei Betrachtung des Energieverbrauchs in den Bereichen Industrial, Verkehr, Haushalt und Dienstleistung wird klar, dass die Wirtschaft in den OECD-Ländern, dicht dahinter der Verkehr, mit rund 30% den größten Teil des Energieverbrauchs ausmacht. Der Einsatz von Solarenergie für kommerzielle und Industrieproduktionsprozesse sowie zur Erwärmung von Fertigungshallen ist bisher auf einige wenige Anwendungsbereiche begrenzt.

Auf der bis Ende 2004 installierten weltweiten Kollektorfläche von ca. 148 Mio. qm mit einer Kapazität von rund 104 MWth wurde fast ausschliesslich die Wassererwärmung und Raumwärme im Wohn- und Objektbereich sowie die Schwimmbadbeheizung durchgeführt /1/. Zudem werden in Kooperation mit der Solarwirtschaft Demonstrationsvorhaben durchgeführt.

Die Task 33/IV ist ein Gemeinschaftsprojekt zwischen dem Solar Heating and Cooling Programme und dem Solar PACES Programme der International Energy Agency (IEA), an dem 16 Institutionen und 11 Unternehmen aus acht Nationen teilnehmen. Zu den ersten Aufgaben der Task 33/IV gehörten die Untersuchung des Potenzials für solarthermische Prozesse, die Dokumentation der bestehenden Werke und die Analyse von Anwendungsbereichen sowie der mit den Werken gewonnenen Erkenntnisse.

Aus den bisher verfügbaren Potentialstudien für die drei Staaten Spanien, Portugal und Österreich geht hervor, dass der gewerbliche Heizwärmebedarf im Tieftemperaturbereich, der durch Solarthermie abgedeckt werden könnte, bei rund 26 PJ liegen (technisch realisierbares Potenzial) /2/. Auch wenn in den nächsten Jahren nur 10% dieses Potentials erschlossen werden können, was nur 1,2% des Industrie-Kältebedarfs dieser drei Staaten ausmacht, würde die Anlage eine Produktion von 1,4 Gigawattth benötigen, was einer Kollektorfläche in Höhe von zwei Mio. qm entspräche.

Über sechzig Systeme mit einer Gesamtleistung von 42 Megawattth, das entspricht einer Kollektorfläche von sechzig.000 Quadratmetern im industriellen und gewerblichen Bereich, wurden im Zuge der Aufgabe 33/IV /3/erwähnt. Die Hauptanwendungsgebiete für Solarthermieanlagen liegen heute, wie aus Figur 1 zu ersehen ist, in der Lebensmittel- und Getränkemarkt, in der Textil- und chemischen Industrie sowie in vereinfachten Waschverfahren wie Autowäschen.

Die Solarwärme wird neben der Bereitstellung von Prozesswärme auch zur Erwärmung von Produktionsräumen eingesetzt. Die Tab. 1 zeigt, dass in den gezeigten Industrien nicht nur Niedertemperaturprozesse bis 80°C, sondern auch ein erhebliches Potential im Mitteltemperaturbereich bis ca. 250°C erschlossen werden konnte. Weil die heute zur Verfügung stehenden Solarkollektoren entweder nicht das geforderte Thermostatniveau mit dem entsprechenden Effizienz erreicht oder, wie bei Paradabolrinnenkollektoren, die bisherige Ausrichtung primär auf die Anforderungen von Solarthermiekraftwerken ausgerichtet ist, werden im Zuge der Aufgabe 33/IV drei Klassen von Mittel-temperaturkollektoren (Betriebstemperatur von 80 bis 250°C) entwickelt:

Weil Solarkraftwerke zur Erzeugung von Industrieprozesswärme sehr rasch eine Größe von 500 bis 1000 m ü erreicht haben, ist dies eine neue Anforderung an die Anlagentechnik und vor allem an das Standortverhalten der Kraftwerke, da damit zu rechnen ist, dass die Kraftwerke nicht an Werktagen oder in der Urlaubszeit eingesetzt werden. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Einbindung der Solarwärme in die industriellen Abläufe selbst.

Beim Einsatz der Thermosolarenergie sind das Heizungsniveau, die Wärmeabgabe, die Unabhängigkeit der Sonnenenergie von Tages- und Saisonschwankungen sowie das Wärmebedarfs-Profil der Industrieanwendung zu berücksichtigen. Gerade im Umfeld der Thermotrocknung besteht ein großes Potential für die Kopplung von Solarwärme.

Für die Solarenergienutzung sind neben dem erforderlichen Grenztemperaturniveau und dem Füllgut auch die erforderlichen Druckverhältnisse, der Feuchtigkeitsgehalt des Trockenmaterials und der Systembetrieb von ausschlaggebender Wichtigkeit. Die Chargentrocknung wird in der Regel nur bei kleinen Stückzahlen, z.B. im Lebensmittelsektor, durchgeführt. Diese Systeme werden in der Regel über ein Dampfnetzwerk beheizt. Eine Anwendung mit großem Potential für die solare Energiekopplung ist die Nahrungsmittelindustrie, wo zum Trocknen meist 30 bis 80°C benötigt werden.

In den USA, Südamerika, China und Indien wurden von einem Kanadier zur Trockenlegung von Kaffee, Getreide und Kakao mehrere Werke mit einem ähnlichen Anlagenkonzept installiert /5/. Weil die Pflanze ohne Lagerbetrieb gefahren wird, lag der Anlagenpreis dieser Pflanze inklusive der Installationskosten nur bei rund 100 EUR pro qm installiertem Kollektorbereich.

Bild 2: Solarkaffeetrocknung in Coopeldos, Costa Rica, Anschlussleistung: 595 kWth (850 m² Solar-Wandkollektor). Die Systemkonzeption für solche Anwendungsfälle kann vergleichbar sein mit der für große Warmwassersysteme. Auch in den Milchviehbetrieben wird ein großes Potential erkannt. Wie eine von mehreren bereits in Griechenland installierten Solarstromanlagen belegt, liegt die Kapazität der Solarkraftwerke in diesem Bereich im Bereich von 1 bis 10 MHth.

Das Solarkraftwerk in der Milchfabrik Tyras in Trikala hat eine Gesamtleistung von 730 kWth (1040 m²). Die jährliche Durchschnittserträge der Anlagen betragen 700 Megawattstunden mit einem Solaranteil am gesamten Wärmebedarf von fast 7%. Das Gesamtinvestment für die Solarsysteme betrug 172.500 EUR, was einem Anlagenpreis von 166 EUR pro qm installierter Kollektorfläche ausmacht.

Aufgrund der Finanzierungsquote von 50% wurde auch die von der Branche gewünschte kurzfristige Amortisationsdauer erreicht. In mehreren Einzelprojekten werden in kleinen Dimensionen parabolische Trogkollektoren mit kleinen Dimensionen aufbereitet und in Versuchsanlagen getestet, um auch Prozess-temperaturen zwischen 120 und 250°C solarbetrieben liefern zu können. Auf 1900 m 2 Kollektoroberfläche werden 1,3 t gesättigter Dampf (173 C und 8 bar) pro Std. erzeugt.

Das Kraftwerk wurde von der Fichtner Solar von Deutschland aus konzipiert und durch den African Development Fund gefördert.

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