Solarthermie

Technologische Aspekte und Voraussetzungen für die Kalkulation der Potenziale

Die Technologie der Solarthermie stellt neben der photovoltaischen Sonnenenergienutzung eine Möglichkeit zur direkten Nutzung der solaren Strahlungsenergie dar. Der Einsatz der Solarthermie erfolgt vornehmlich zur Bereitstellung der Nutzenergie Wärme, wobei die Bereitstellung von Niedertemperaturwärme im Vordergrund steht. Energiedienstleistungen, welche in Österreich mittels Wärme aus Solarthermie bereitgestellt werden können, sind die Warmwasserbereitung, die Raumwärmeversorgung und die Schwimmbaderwärmung. Weitere Anwendungen sind im gewerblichen und industriellen Bereich zu finden, wobei mit geeigneten Technologien auch Prozesswärme erzeugt werden kann.

Die in Österreich zur Anwendung gelangenden Konversionstechnologien der Solarthermie lassen sich in 4 Gruppen einteilen:

  1. Der Flachkollektor: der heute mit großem Abstand am häufigsten eingesetzte Kollektortypus. Ein in einem flachen kastenartigen Korpus befindlicher, mit einem Wärmeträgermedium durchströmter Metallblechabsorber wird durch eine Glasabdeckung hindurch mit Sonnenlicht bestrahlt, wobei der Metallblechabsorber dabei auf einer Wärmedämmung zur Reduzierung der Transmissionsverluste ruht. Es erfolgt die Nutzung von Direkt- und Diffusstrahlung im Niedertemperaturbereich. Typische Anwendungen sind die Warmwasserbereitung und die (teil)solare Raumheizung. Dieser Kollektortyp wird in der Folge auch zur Kalkulation der technischen und reduzierten technischen Potenziale herangezogen.
  2. Der Vakuumrohrkollektor: ein vergleichsweise selten eingesetzter Kollektortyp, der mittels konzentrierendem System und Vakuumisolation Wärmeauskopplung auf hohem Temperaturniveau ermöglicht. Mit einem Wärmeträgermedium durchströmte Absorberelemente liegen hierfür in der Achse evakuierter und halbseitig verspiegelter Glasrohre. Typische Anwendungen dieses Kollektortyps sind die Warmwasserbereitung und Anwendungen, welche den Einsatz von Prozesswärme erfordern.
  3. Der Kunststoffabsorber: der Standardkollektortyp für die Schwimmbaderwärmung. Der Kunststoffabsorber wird hierbei ohne Abdeckungs- und Isolierungsmaßnahmen mit Sonnenlicht bestrahlt und ist für die Bereitstellung von Wärme auf geringem Temperaturniveau ausgelegt. Die Erwärmung von Schwimmbädern wird bei der Kalkulation der technischen und reduzierten technischen Potenziale nicht explizit berücksichtigt.
  4. Der Luftkollektor: obwohl erst einige Anlagen umgesetzt sind, könnte gerade die Kombination mit der kontrollierten Wohnraumlüftung, aber auch die Erwärmung von großvolumigen Bauten ein großer Zukunftsmarkt sein. Das technologische Spektrum reicht hier von metallischen und Kunststoffabsorbern bis zu textilen Absorbern, wobei die entstehende Wärme auf unterschiedliche Art und Weise abtransportiert werden kann.

Geschichte der Marktdiffusion in Österreich

Historische Entwicklung SolarthermieDie historische Entwicklung der solarthermischen Technologien in Österreich war durch einen sehr interessanten Technologieinnovations- und –diffusionsprozess gekennzeichnet und ist in untenstehender Abbildung dargestellt. Flachkollektoren wurden in Österreich erstmalig im Rahmen von Selbstbauinitiativen privater Anwender gebaut und installiert, welche sich als Innovatoren in dezentralen Gruppen und auch vereinsmäßig in Form der Arbeitsgemeinschaft Erneuerbare Energie organisierten. Dieser Aufbruch kam, wie bei vielen anderen Technologien zur Nutzung Erneuerbarer Energie in einer Zeit der historischen Öl-Hochpreisphasen ab etwa 1975 zu Stande. Nach einem ersten Diffusionsmaximum im Jahr 1981 sank mit sinkenden Energiepreisen auch wieder das Interesse an der Technologie selbst, vor allem jedoch war der Pool an selbstbauwilligen Technologieanwendern erschöpft. Erst viele Jahre nach dieser ersten Verbreitungswelle war das Innovations- und Diffusionsumfeld am Beginn der 1990er Jahre nicht zuletzt durch entsprechende energiepolitische Anreizsysteme für eine großtechnische Produktion und Vermarktung bereit. Die jährlich in Österreich neu installierte Kollektorfläche erreichte im Jahr 2006 einen Spitzenwert von ca. 300.000 m2. Im Jahr 2007 waren in Österreich in Summe 3,6 Mio.m2 Kollektorfläche im Einsatz, was einer installierten Leistung von ca. 2,5 GWth entspricht. Der Energieertrag belief sich dabei auf 1200 GWh/a.




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