Environmental Engineering Reference
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Aber selbst wenn wir auf fossile Brennstoffe verzichten, ist unser Privileg nicht gefährdet,
stets angenehme Temperaturen wählen zu können. Solarthermie - die Wärme von der
Sonne - ist hierbei eine wichtige Alternative. Die Solarthermie erfasst dabei weite Berei-
che. Fällt Sonnenlicht durch ein Fenster in ein Gebäude, trägt die Sonnenenergie bereits
zur Gebäudeerwärmung bei. Schon seit Jahrhunderten ist so Sonnenwärme mehr oder
weniger unbewusst bereits ein wichtiger Bestandteil zur Deckung unseres Heizwärme-
bedarfs.
Im Jahr 1891 erhielt der Metallfabrikant Clarence M. Kemp aus Baltimore das weltweit
erste Patent für eine technische Solarthermieanlage. Dabei handelte es sich um einen sehr
einfach konstruierten Speicherkollektor zur Wassererwärmung. Im Jahr 1909 stellte der
Kalifornier William J. Bailey ein optimiertes Anlagenkonzept vor, das Solarkollektor und
Wasserspeicher trennte. Bis zum zweiten Weltkrieg wurden Solarwärmeanlagen in einigen
Regionen erfolgreich vermarktet. Danach kam der Markt durch die Konkurrenz fossiler
Energieträger völlig zum Erliegen.
Erst in den 1970er-Jahren begann mit den Ölkrisen die Wiederentdeckung der Solarther-
mie. In den darauffolgenden Jahren bestanden noch zahlreiche Kinderkrankheiten, und
nicht alle Anlagen liefen zur vollsten Zufriedenheit ihrer Besitzer. Heute sind die Systeme
technisch weitgehend ausgereift. Es existiert eine Vielzahl solarthermischer Anlagenvari-
anten auf sehr hohem technischem Niveau. In Kombination mit einer optimierten Wärme-
dämmung und anderen regenerativen Heizungssystemen wie Biomasseheizungen oder
regenerativ betriebene Wärmepumpen können sie einen wichtigen Beitrag zu einer koh-
lendioxidfreien Wärmeversorgung leisten.
Solarkollektor, Solarabsorber, Solarzelle oder Solarmodul - was nun?
All diese Begriffe werden gerne verwechselt. Das sorgt dann beim Fachmann meist
für ein leichtes Schmunzeln, manchmal aber auch für etwas Verwirrung - Grund
genug, die Begriffe hier einmal etwas zu entwirren.
Ein Sonnen- oder Solarkollektor dient zur Wärmegewinnung aus Sonnenstrahlung. Ein Kollek-
tor macht also immer etwas heiß. Herzstück eines Solarkollektors ist der Solarabsorber. Dieser
absorbiert die Sonnenstrahlung und wandelt sie in Wärme um. Solarkollektoren werden verwen-
det, um Trinkwasser zu erwärmen, Heizungswärme oder Hochtemperatur-Prozesswärme zu
erzeugen. Aus Hochtemperaturwärme kann mit Wärmekraftmaschinen sogar Strom generiert
werden (vgl. Kapitel 7) . Auch hier kommen aber zuerst Solarkollektoren zum Einsatz, die Wär-
me erzeugen.
Eine Solarzelle ist eine photovoltaische Zelle, die Solarstrahlung direkt in elektrische Energie
umwandelt (vgl. Kapitel 5) . Eine Solarzelle kann zwar auch heiß werden, anders als beim Solar-
kollektor ist dies aber ein unerwünschter Nebeneffekt. Die Wärme verringert nämlich den
Wirkungsgrad bei der Stromerzeugung. Ein Solarmodul besteht aus vielen Solarzellen und dient
ebenfalls zur Stromerzeugung aus Sonnenlicht.
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