Solarthermie im Gewerbe

Produzieren mit der Sonne

Solare Prozesswärme für Industrie und Gewerbe - mit High-Tech-Vakuumröhrenkollektoren F-104 MRC

Solares Kühlen und Prozesswärme sind die Kernthemen für Solar-International. Temperaturen mit unseren High-Tech-Hochleistungs-Vakuumröhrenkollektoren sind bis zu 300° machbar ohne das langfristig das Material Schaden nimmt. Damit decken wir einen großes Bereich der solaren Prozesswärme für die Industrie und Gewerbe ab. Eine genaue Abstimmung der Anlagengröße, Temperatur, Druck und des Wärmeträgermediums spielt dabei eine große Rolle.

Thermische Solaranlagen für industrielle Anwendungen:

Der Großteil von Anlagen mit solarer Prozesswärme befindet sich in der Nahrungsmittelindustrie (Molkereien), in der Metallverarbeitung, der Textil- und chemischen Industrie sowie bei Autowaschanlagen. Wenn man die installierte Leistung betrachtet, hat der Textilsektor mit 40% den höchsten Anteil, während der Prozentsatz des Transportbereichs aufgrund der geringeren durchschnittlichen Anlagengröße nur 5% beträgt.

Solarwärme wird bei 20 - 90°C z.B. zum Waschen, zur Beheizung von Produktionshallen und zur Vorwärmung von Kesselspeisewasser eingesetzt. Eine bedeutende Anwendung, besonders in Griechenland, sind Molkereibetriebe, wo die Sonnenenergie zur Warmwasserbereitung für die Reinigung der Maschinen und Geräte genutzt wird.

Neben Anlagen in der Metallindustrie und bei Autowaschanlagen ist die häufigste Anwendung in Österreich die Beheizung von Produktionshallen (9 Betriebe). Mit insgesamt 11 solarthermisch unterstützten Auto-, LKW- und Containerwaschanlagen in Österreich, Deutschland und Spanien hat dieser Einsatzbereich in Europa eine gewisse Verbreitung erlangt.

Ein weiteres großes Potenzial für solare Prozesswärme liegt in der Getränkeindustrie, insbesonders in Weinkellereien, wo zwei Drittel aller solarthermischen Anlagen der Getränkeindustrie zum Einsatz kommt.Vakuumröhrenkollektoren sind seit neuestem in den Industriezweigen die am häufigsten eingesetzten Kollektoren. Solche Kollektoren liefern Solarwärme für Wäschereien, Brauereien, Pharmabetrieb und Transportunternehmen. Die Einsatzbereiche liegen dabei hauptsächlich bei der Raumkühlung und bei Waschprozessen (Arbeitstemperaturen bis 250°C). Die Arbeitstemperaturen zum Antrieb der thermischen Kühlmaschinen liegen dabei zwischen 80 und 95°C.

Der Wärmeverbrauch für die Raumbeheizung von Industriehallen ist ein nicht unerheblicher Teil des weltweiten industriellen Wärmebedarfes. Industriehallen unterscheiden sich von Wohnbauten u. a. durch ihre Deckenhöhe. Die erforderliche Raumtemperatur beträgt zwischen 15 und 18 °C. Niedrige Raumtemperaturen und einfache Systemkonzepte bieten ideale Bedingungen für die Anwendung von Solaranlagen.

Der Betonboden (ca. 20-50 cm dick) kann in Verbindung mit einer Bodenheizung als Speicher verwendet werden und den traditionellen Speicher in machen Fällen sogar ersetzen. Ein Pilotgebäude in Österreich zeigt, dass auch eine 100%-ige Deckung des Heizenergiebedarfs mit Solarenergie möglich ist.

Solarkollektoren können direkt in die Fassade von Industriehallen oder den dazugehörigen Bürogebäuden installiert werden. Die senkrechte Position der Kollektoren hat den Vorteil, dass gerade im Winter, wenn Heizenergie gebraucht wird, die Einstrahlung auf den Kollektor besonders hoch ist. Auf der anderen Seite überhitzt der Kollektor im Sommer nicht so leicht, wenn kaum Wärmeabnahme vorhanden ist. Zusätzlich dienen Kollektoren als architektonisches Element, dass das Hightech Image und das Umweltbewusstsein einer Firma nach außen sichtbar repräsentiert.

Bei mitteleuropäischen Wetterbedingungen kann mit typischen Anlagengrößen leicht eine solare Deckung von etwa 40-80% erreicht werden.

In folgenden Industriezweigen wurde ein besonders hohes Potenzial für den Einsatz von solar erwärmtem Prozesswasser erkannt:

• Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie
• Textilindustrie
• Chemische Industrie
• Gummi- und Kunststoffwaren
• Oberflächenbehandlung im Sektor Metallerzeugnisse
• Die Sektoren Glaserzeugung, Steine & Erden (insbesondere die Betonherstellung und Betonprodukte)
• Neben diesen Sektoren gibt es aber auch in zahlreichen anderen Nischenfeldern Möglichkeiten zum Einsatz von Solarwärme.

BMU Mitteilungen zum Bereich Niedertemperatur-Solarthermie

(BMU) Solar-Bier aus der Hütt-Brauerei Die Hütt-Brauerei in Kassel-Baunatal wird demnächst ihr Bier zum Teil mit Solarenergie brauen. Im Rahmen eines vom Bundesumweltministerium geförderten Projekts wird eine Solaranlage mit 220 Quadratmetern Hochleistungsflachkollektoren auf dem Brauereidach installiert. Das Energiekonzept sieht eine Kombination von Energieeinsparung und solarer Prozesswärmeerzeugung vor. Der mittelständische Betrieb erzeugt im Jahr rund 80.000 Hektoliter Bier. Mit der Einführung eines effizienteren Würzekochverfahrens soll der Energieverbrauch des Sudhauses signifikant reduziert werden. Dort fallen durchschnittlich 40 - 50 Prozent des gesamten Wärmebedarfes der Brauerei an. Die Solaranlage hat einen Energieertrag von rund 110 Megawattstunden pro Jahr. Sie wird etwa 5 Prozent des Jahresbedarfs an Prozesswärme decken und 25 Tonnen CO2 vermeiden. Das Projekt wird von der Universität Kassel wissenschaftlich begleitet. Bisher wird der Prozesswärmebedarf in Deutschland, der zwischen 600 - 700 Petrajoule pro Jahr liegt, fast ausschließich mit fossilen Energieträgern gedeckt. Etwa 1/3 des Bedarfes liegt im Temperaturbereich bis 250°C, der die Anwendung solarthermischer Großanlagen ermöglicht. Anwendungsmöglichkeiten gibt es im Bereich der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, der Metall verarbeitenden und chemischen Industrie sowie in der Landwirtschaft.

Solare Kühlung für Berliner Ärztehaus Ab dieser Woche wird in einem Berliner Ärztehaus mit Sonnenenergie gekühlt. Am 10. Juli 2008 wird die Solaranlage auf dem denkmalgeschützten Gebäude in Berlin-Schöneberg in Betrieb genommen. Die SK SonnenKlima GmbH wird mit dem vom Bundesumweltministerium unterstützen Projekt demonstrieren, dass solare Kühlung auch im anspruchsvollen medizinischen Bereich möglich ist. Die Anlage kühlt Geräte in einer radiologischen Praxis und sorgt für ein angenehmes Raumklima. Das Kühlsystem besteht aus einer solarthermischen Anlage, einer thermisch angetriebenen Kältemaschine und einer Einheit zur Wärmeabführung. Das System ist besonders für Gebäude mit ganzjährigem Kältebedarf geeignet: Für Bürogebäude, Serverräume, Hotels und Krankenhäuser. Die Anlage spart CO2 und senkt die Betriebskosten.

Quelle: Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU), www.bmu.de