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Solarthermie: Wie funktioniert das?

Solarthermie: Wie funktioniert das?

21. November 2012

Als Solarthermie bezeichnet man die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärmeenergie. Dabei wird das Sonnenlicht von einem bestimmten Material aufgenommen, wodurch dieses dann erhitzt wird. Wie stark sich das Material erhitzt hängt vom Einfallswinkel des Sonnenlichts (90° = optimal) und den Absorbtionseigenschaften des Materials ab.

Solarthermie im privaten Haushalt

In Privathäusern wird Solarthermie häufig in Form von Sonnenkollektoren auf den Hausdächern umgesetzt. Dabei erwärmt das auf die Kollektoren treffende Sonnenlicht eine sich darin befindende Flüssigkeit, die dann anschließend zum sogenannten Solar-Speicher weitergeleitet wird, um dort dann ihre Wärmeenergie an den Trinkwasser- oder Heizkreislauf abzugeben. Wer Solarthermie im privaten Bereich anwendet, kann seine Heizkosten um ca. 60% senken.

Solarthermie Kraftwerke

Mittlerweile haben auch die großen Energieversorger das enorme Potenzial der Solarthermie erkannt. Das Grundprinzip ist bei einem sogenannten Solarthermie Kraftwerk das gleiche, große Spiegelkollektoren konzentrieren die Sonnenenergie auf einen bestimmten Empfänger. Dadurch entstehen Temperaturen von 200-1000°C. Mit dieser gewonnenen Wärmeenergie kann dann eine herkömmliche Gas- oder Dampfturbine angetrieben werden. Man im wesentlichen 4 verschiedene Solarthermie Kraftwerksarten:

  • Parabolrinnenkollektor:
    Mehrere in Reihe aufgestellte, parabelförmige Kollektoren bündeln das Licht auf ein darüber laufendes Absorberrohr. Die darin befindliche Flüssigkeit (häufig ein Öl) nimmt die Wärme auf und treibt damit eine Dampfturbine an
  • Fresnel-Kollektor:
    Ähnliches Funktionsprinzip wie beim Parabolrinnenkollektor, nur dass hier flache Spiegel verwendet werden (=niedrige Investitionskosten), die dann direkt Wasser, das sich im Absorberrohr befindet, erhitzen
  • Solarturmkraftwerk:
    Bei dieser speziellen Form der Solarthermie bündeln hunderte einzelne Spiegel das Licht auf einen zentralen Absorber (am oberen Ende eines Turmes). Auf diese Weise werden Temperaturen von bis zu 1000°C erzeugt, was wiederum einen hohen Wirkungsgrad bedeutet
  • Dish-Stirling-Kollektor:
    Das besondere bei diesem Verfahren ist, dass jeder Kollektor im Prinzip ein eigenes Solarthermie Kraftwerk ist. Ein schüsselförmiger Spiegel lenkt die Sonneneinstrahlung auf den Wärmeempfänger eines Stirling-Motors, der die Energie dann direkt in Strom umwandelt