Thermische Solaranlagen
Der hauptsächliche Unterschied zwischen Solarthermik und Photovoltaik ist, dass bei der Solarthermik nicht direkt elektrische Energie gewonnen wird sondern das Sonnenlicht in Wärme umgewandelt wird. Auch gibt es verschiedene Arten von solarthermischen Anlagen, es gibt einmal Niedrigtemperaturanlagen und Hochtemperaturanlagen.
Besonders die für niedrige Temperaturen konzipierten Anlagen sind auch für unsere Breiten rentabel, mit ihnen wird allerdings nur Warmwasser erzeugt oder Heizungen betrieben, was aber nur bei besonderer Architektur wirtschaftlich möglich ist oder bei Niedrigtemperaturheizungen.
Diese Solaranlagen werden meist in privaten Haushalten genutzt, denn fast jedes Dach eignet sich zur Platzierung.
Jede Art von Sonnenkollektoren funktioniert ähnlich, sie nehmen kurzwellige Sonnenstrahlen auf, also direktes und diffuses Licht, dass in Wärme umgewandelt und als Netzwärme weiter verwendet wird. Dies geschieht, durch das eindringen der Sonnenstrahlen in einen Absorber, also ein absorbierender Stoff; der eine möglichst hohe Temperatur erreichen soll die darunter liegenden Röhren enthalten eine Wärmeträgerflüssigkeit, entweder Wasser, das zur direkten Nutzung geeignet ist, oder mit Frostschutz versetzt ist aber nur zur indirekten Nutzung brauchbar ist.
Durch eine Glasplatte und einen Isolator ist die ganze Konstruktion umhüllt, um Wärmeverlust das zirkulierenden Wassers zu vermeiden.
Verschiedene Bauarten von Sonnenkollektoren
Kollektormatten: Sie sind die einfachsten und preiswertesten Kollektoren, sie bestehen aus simpel aufgebautem schwarzen Kunststoff in dem Wasser zirkuliert. Daraus ergibt sich aber auch eine nur geringe Leistung.
Um höhere Temperaturen zu erreichen ist ein technisch höherer Aufwand nötig.
z.B.
Vakuum-Flachkollektoren: Sie erreichen Temperaturen von bis zu 150C°, da der Raum zwischen Absorber und Glas luftleer ist und einem Wärmeverlust entgegenwirkt.
Noch höhere Leistungen lassen sich durch Röhrenkollektoren erzielen. hier bei wird der Absorber und das wärmetragende Medium von einem Hochvakuum um geben. Dieser Aufbau lässt Temperaturen von bis zu 250C° zu.
Sonnenkollektoren in Deutschland
Vier Prozent der deutschen Neubauten sind bereits mit Solarkollektoren ausgestattet und bundesweit besitzen eine halbe Million Häuser solche Anlagen.
Wärmeerzeugung Deutschland 2002 0,2 % (1700 GWh)
Nachhaltigkeitsszenario 2010 0,5 % (6400 GWh)
Energierücklaufzeit 1,5 – 2 Jahre
Heutige Erzeugungskosten 10 – 25 Cent/ kWh
