Modernen Großanlagen gehört die Zukunft in der Solarthermie

Autorenbeitrag Dr. Rolf Meißner
Alte Leipziger Versicherungs-AG, 118 m² zur WW-Versorgung der Kantine (PresseBox) (Karlsbad, ) Im Moment weiß keiner so recht, ob die Energiepreisexplosion für die Welt ein Fluch oder ein Segen ist. Denn endlich muss etwas geschehen. Da kommt die Botschaft, dass solarthermische Großanlagen neuerdings rentabel sind, gerade zur rechten Zeit.

Das Faszinierende an einer Solaranlage ist, dass mit dem Tag ihrer Abschreibung zugleich der kostenlose Energiebezug für viele weitere Jahre beginnt. Die Amortisationszeit liegt oft deutlich unter 10, die Lebenszeit jenseits von 20 Jahren, der langfristige Energiepreis liegt bei ca. 0,05 €/kWh oder darunter, während er für Öl heute bereits 0,09 €/kWh überschritten hat. Die vermiedenen Brennstoffkosten entsprechen einer Effektivverzinsung der Investitionskosten von jährlich weit über 10 Prozent.

Es ist inzwischen zynisch, im Zusammenhang mit dem aktuellen Ölpreisszenario noch von „Energie-Kostenersparnis“ zu reden, es geht vielmehr schlicht nur noch um Schadensbegrenzung für die Zukunft. Deshalb lohnt es sich, heute in renditefähige große Solaranlagen zu investieren, um bleibende Werte und später Mehrwert zum Nulltarif zu schaffen, die Umwelt zu entlasten und der Unabhängigkeit vom Öl ein Stück näher zu kommen.

Aber nicht alle Solaranlagen sind so renditefähig. Paradigma baut seit 2006 solarthermische Großanlagen ausschließlich mit CPC-Vakuumröhrenkollektoren. Das sichert den höchstmöglichen Jahressolarertrag und eine lange Lebensdauer mit einem fast wartungsfreien System. In kurzer Zeit entstanden zahlreiche Anlagen, darunter mit 1.330 m² Bruttokollektorfläche auch die größte der Welt Dabei dient konsequent nur noch Wasser als Wärmeträger. Dieses Konzept hat sich bei kleineren Anlagen etwa 30.000 Mal bewährt. Gegenüber herkömmlichen Solaranlagen liegen die Vorteile des AquaSystems auf der Hand.

Der Betrieb mit Wasser

- ermöglicht die einfache, direkte Anbindung an das hauseigene Wärmenetz,
- spart teuere Aggregate wie Wärmetauscher, Entlüfter, Ventile, Pumpen sowie Misch- und Regeltechnik,
- ist die Voraussetzung für den Einsatz eines ertragsoptimierten und dadurch kleinen Speichers,
- erspart die hohen einmaligen und laufenden Kosten, die mit jedem Frostschutzmittel verbunden wären,
- senkt extrem Kosten und Dauer von Inbetriebnahme und Reparaturarbeiten,
- sichert eine lange Lebensdauer bei nahezu gleichbleibender Leistung,
- beseitigt alle Risiken, die mit der thermischen Stagnation verbunden sind und beseitigt die laufenden Wartungs- und Verbrauchskosten so gut wie ganz.

Paradigma hat damit die bisherigen Hemmnisse für solarthermische Großanlagen überwunden und stellt ein verblüffend einfaches und deshalb besonders sympathisches Konzept zur Verfügung. Die große Nachfrage zeigt, wie sehr der Markt darauf gewartet hat.

Zielgruppen sind u.a. Getränkehersteller wie Brauereien, Lebensmittelhersteller, z.B. aus der Fleisch- und Wurstindustrie, Großwaschanlagen, Galvanisierbetriebe, Lackierereien sowie Kühlanlagen zur Raumklimatisierung, aber auch Krankenhäuser, Kasernen, Hotels und Freizeiteinrichtungen - im Grunde alle, die viel warmes Wasser mit Temperaturen bis maximal 130 °C benötigen. Herstellergarantien bis zu 10 Jahren und lebenslanger Frostschutz bürgen für höchste Qualität.

Bei solaren Großanlagen und Prozesswärmeanwendungen verzichtet Paradigma am liebsten ganz auf Speicher. Dies ist stets das Beste, wenn die vorhandene Anlage die tägliche Solarwärme weitgehend absorbieren kann - bei großen Gebäuden, Industrieanlagen und Wärmenetzen ein häufiger Fall. Als Prototyp wurde dazu ein großes Saunabad mit eigenem Wärmenetz mit einer Solaranlage ausgestattet, die einfach wie ein zusätzlicher Kessel angeschlossen wurde. Mit dem Funktionsbeweis dieser Prototypanlage, die seit der Inbetriebnahme alle Erwartungen erfüllt, ist der Anwendung in beliebig großen Nah- und Fernwärmenetzen der Weg geebnet. Die Perspektiven und das Potenzial dafür sind sehr vielversprechend.

Erwähnt werden sollen auch zahlreiche Anwendungen zur Warmwasser-Bereitung und Heizung wie in Mehrfamilienhäusern, Wohnheimen, Krankenhäusern, Küchen, Hotels, Gefängnissen usw., die ebenfalls alle das Heizungswasser direkt als Kollektorwärmeträger nutzen und sich deshalb immer durch einen einfachen und leicht verständlichen Aufbau auszeichnen. Dies macht das AquaSystem für den Neubau ebenso attraktiv wie für die Nachrüstung.

Je nach Last- und Temperaturprofil, individuellem Systemaufbau und solarem Deckungsanteil werden mit CPC-Vakuumröhrenkollektoren so gut wie immer Kollektorerträge zwischen 450 und 700 kWh/m² pro Jahr bzw. Gesamtsystemerträge zwischen 350 und 650 kWh/m² pro Jahr erzielt. Dabei wird grundsätzlich nur mit der höchsten System-Solltemperatur eingespeist, während an die Systemrücklauftemperatur überhaupt keine Anforderung gestellt wird. Eine permanente Funktions- und Ertragskontrolle sowie automatische Warnungen im Falle einer Störung, z. B. auch als SMS an den Heizungsbauer, sind selbstverständlicher Bestandteil des AquaSystems.

Förderung und Bilanz

Das Marktanreizprogramm (MAP) des Bundesministeriums für Umweltschutz (BMU) versucht leider, auf innovationsfeindliche und einseitige Weise den Systemnachteil und die geringere Leistung von Flachkollektoren und Glykolanlagen durch die Förderung des Mehrbedarfs an Kollektorfläche und Speicher auszugleichen, was für einige Anlagen die Investitionskosten pro Kilowattstunde für Hochleistungs-Röhrenkollektoren heute noch teurer macht.

Unter Berücksichtigung

- des Gesamtertrages über die Lebensdauer,
- der Wartungsfreiheit einer Wasseranlage (unter Berücksichtigung, dass Glykol aller 3 Jahre gewechselt und die Anlage u. U. öfters gespült werden muss),
- des Wegfalls des Solarwärmetauschers und einer Speicherkreispumpe, der extrem geringeren Anzahl von Kleinarmaturen (ein großes Flachkollektorfeld von 500 m² hat z. B. bis zu hundert Entlüfter und Ventile, wo ein modernes CPC-Röhrenkollektorfeld keine einzige Armatur benötigt),
- des wesentlich geringeren Elektroenergiebedarfs,
- der geringeren Wärmeverluste,
- des geringeren oder völlig fehlenden Platz- und Wartungsbedarfs für Speicher,
- des geringeren Flächenbedarfs für die Kollektoren und der Langzeitstabilität eines Wassersystems ist ein CPC-Vakuumröhrensystem in der Gesamtbilanz jedoch immer ökonomischer und vor allem auch fortschrittlicher.

Das BMU steht mit der Politik der Flächen - statt der Leistungsförderung - auch der Markteinführung von noch leistungsstärkeren Kollektoren im Wege, denn diese würden ja automatisch noch stärker bestraft durch noch weniger Förderung pro Leistung.

Die solarthermische Zukunft gehört trotzdem Hochleistungskollektoren in modernen Großanlagen!

Kontakt

Paradigma Deutschland GmbH
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Paradigma Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co. KG
Solarthermische Großanlagen und Prozesswärme
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