Die Solarthermie effizient nutzen
18Solarthermie
Die Solarthermie nutzt die Sonnenenergie (Solar) zur Produktion von nutzbarer Wärme (Thermie). Solarthermie ist also unbedingt von einer Photovoltaikanlage zu unterscheiden, bei der die Sonnenenergie zur Stromproduktion genutzt wird. Das Prinzip der Solarthermie ist eigentlich jedem bekannt. Liegt ein wassergefüllter Gartenschlauch in der Sonne, erhitzt sich das Wasser darin sehr stark. In südlichen Ländern wurde nach diesem Prinzip schon vor Jahren in großen Speichern auf den Dächern Wasser zum Duschen erwärmt. Moderne Solarthermieanlagen sind natürlich ausgefeilter.
Komponenten
Eine Solarthermieanlage besteht aus den Solarkollektoren, die entweder als Flachkollektoren oder als Röhrenkollektoren ausgeführt werden. Im Absorber, der das Sonnenlicht aufnimmt, wird eine Wärmeträgerflüssigkeit erwärmt. Bei den in der Anschaffung teureren Vakuumröhrenkollektoren fließt das Wärmeträgermedium im Inneren von zwei Glasröhren, zwischen denen ein Vakuum herrscht. Dieses Vakuum lässt zwar das Sonnenlicht durch und ermöglicht damit die Erwärmung des Wärmeträgers, verhindert aber gleichzeitig Wärmeverluste. Deshalb haben diese Kollektoren einen höheren Wirkungsgrad. In einem Wärmetauscher wird die Wärme an das Heizungswasser oder das Trinkwasser abgegeben, das heißt, sie werden erwärmt. Eine Pumpe befördert dann die abgekühlte Wärmeträgerflüssigkeit wieder zu den Kollektoren, wo der Kreislauf erneut beginnt. Gesteuert wird der ganze Kreislauf durch die Regelungseinheit. In vielen Anwendungen findet sich schließlich noch ein Pufferspeicher, der die Wärme speichern kann, die anfällt, wenn sie gerade nicht benötigt wird.
Funktionsweise
Im Prinzip wird bei der Solarthermie die Sonnenenergie also nicht direkt zur Trinkwassererwärmung genutzt, vielmehr ist die Wärmeträgerflüssigkeit zwischengeschaltet. Dabei werden bei herkömmlicher Bauweise die Kollektoren zwar nach Süden ausgerichtet, um möglichst viel Sonnenlicht absorbieren zu können. Die Ausrichtung des Kollektors hat einen erheblichen Einfluss auf die erzielbare Energieausbeute. Es gibt aber Solarthermieanlagen mit Kollektoren, die die Strahlung so reflektieren oder fokussieren, dass sich der Ertrag deutlich erhöht, weil dadurch die ganze auf den Kollektor treffende Solarenergie absorbiert werden kann. So kann der Wirkungsgrad deutlich erhöht werden.
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