solarthermischen

Solarthermische Systeme nutzen die Sonnenenergie in Form von Wärme. Sie wandeln Strahlung in Wärme um, die direkt zur Heizung oder Prozesswärme verwendet werden kann oder in CSP-Anlagen (Concentrated Solar Power) zur Stromerzeugung genutzt wird. Grundsätzlich unterscheidet man nicht-konzentrierte von konzentrierenden solarthermischen Systemen.

Nicht-konzentrierte Systeme verwenden Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren, um Warmwasser oder Heizwärme für Gebäude, Nahwärmenetze und Industrie zu erzeugen. Sie arbeiten im mittleren Temperaturbereich und finden vor allem im Gebäudebereich sowie bei dezentralen Heizsystemen Anwendung.

Konzentrierende Systeme (CSP) bündeln Sonnenlicht mit Spiegeln oder Linsen auf einen kleinen Empfänger, wodurch hohe Temperaturen entstehen und Dampf zur Turbine erzeugt wird. Zu den Technologien gehören Parabolrinnen, Turm- bzw. Power-Tower-Systeme, Fresnel-Kollektoren und Dish/Engine-Anordnungen. CSP-Anlagen können Speicher integrieren, häufig in Form von Salzen, um Strom auch bei Wind- und Nachtzeiten bereitzustellen.

Speicher und Netzintegration: Wärmespeicher aus Molten Salt oder anderen Medien ermöglichen Lastmanagement und Betrieb unabhängig von der unmittelbaren Sonneneinstrahlung. Dadurch lassen sich CSP-Anlagen als Basis-, Spitzen- oder Lastfolgesysteme einsetzen.

Vorteile und Herausforderungen: Solarthermie liefert erneuerbare Wärme mit vergleichsweise niedrigen Betriebskosten und Potenzial für Speicherbasiertes Lastmanagement. Herausforderungen sind Flächenbedarf, wetterabhängige Erträge, Wasser- und Materialbedarf sowie hohe Anfangsinvestitionen.

Anwendungsbereiche: Von Gebäudekollektoren für Warmwasser und Heizung bis zu Industrieprozessen bei höheren Temperaturen; CSP bietet Großkraftwerk-Strom ergänzend zu anderen erneuerbaren Quellen. Historisch entwickelte sich die Technologie weiter, besonders in sonnenreichen Regionen wie Südeuropa, Nordafrika, dem Nahen Osten und Teilen der USA.