Sonne doppelt nutzen
Solare Kraft-Wärme-Kopplung: Ein Pilotprojekt in Darmstädter Gewächshäusern will zeigen, wie man Photovoltaik und Sonnenwärme gleichzeitig verwenden kann
Solarstrom und Solarwärme werden heute zumeist in unterschiedlichen Anlagen separat erzeugt. Sinnvoll ist das nicht unbedingt – denn die Verbindung beider Technologien kann einen attraktiven Zusatznutzen bringen. Solarzellen verlieren schließlich wertvolle Prozente ihres Wirkungsgrades, wenn sie sich zu stark erwärmen. Also ist es in doppelter Hinsicht attraktiv, die Wärme von den Zellen abzuführen: Man steigert die Stromausbeute, und erhält gleichzeitig nutzbare Wärme.
Eine solche solare Kraft-Wärme-Kopplung wurde nun in einem Gewächshaus der Stadtgärtnerei im Darmstädter Orangeriegarten errichtet. Das Prinzip: Fresnellinsen bündeln das Sonnenlicht, so dass die Strahlung in 20-facher Konzentration auf eine dahinter liegende, mit einem Wärmeträgermedium gefüllte Glas-Absorberröhre trifft. In der Glasröhre befinden sich die Solarzellen. Da das Licht konzentriert wird, lässt sich die Fläche der Solarzellen um den betreffenden Faktor reduzieren, was Material spart. Die Kollektoren müssen dafür jeweils der Sonne nachgeführt werden, damit die Einstrahlung stets senkrecht erfolgt.
Durch die Konzentration des Sonnenlichts erhitzen sich die Zellen jedoch stark, was die Ausbeute reduziert. Also müssen die Zellen gekühlt werden. Die Kühlflüssigkeit liefert dann zugleich Nutzwärme für die Heizungsanlage der Orangeriegärtnerei. Die Technik wurde von der Heppenheimer Sunvention GmbH geliefert, und beruht auf einer Entwicklung von Jürgen Kleinwächter von der BSR Solar Technologies GmbH in Lörrach.
Allerdings steckt das Projekt noch in der Startphase: „Wir kämpfen noch mit Kinderkrankheiten“, heißt es bei den Beteiligten. So hatte man anfänglich mit Wasser als Wärmeträger arbeiten wollen, was sich aber als ungeeignet erwies. Inzwischen forscht man mit einem Spezialöl.
Verläuft der erste vier- bis fünfmonatige Praxistests mit den so genannten SunFlower-Modulen erfolgreich, soll im zweiten Schritt ab Herbst eine entsprechende Anlage mit einer Leistung von knapp 15 Kilowatt (elektrisch) in einem neu zu errichtenden Gewächshaus entstehen. Wissenschaftlich begleitet wird das Projekt von der Fachhochschule Darmstadt.
107.000 Euro kostet das Pilotprojekt, wovon das Land Hessen knapp die Hälfte zuschießt. Den Rest finanziert die Darmstädter Naturpur Energie AG, die den Strom in das Netz ihrer Muttergesellschaft HEAG Südhessische Energie AG (HSE) einspeist. „Dieses Projekt ist ein bundesweites Novum“, heißt es bei Naturpur. Und ob die Idee in der Praxis wirtschaftlich umsetzbar ist, bleibt vorerst offen: Man gehe damit „durchaus ein wirtschaftliches Risiko ein“, lässt der Energieversorger wissen. B. JANZING
