zurück Inhalt vor
 
 
  TU Spektrum  
   
     
Sonnenwärme aus dem Untergrund
Die Zukunft gehört den solaren Großanlagen, beweist die Projektgruppe Solarthermie

 

 

(AF) Ein paar Solarkollektoren sind der Projektgruppe Solarthermie der Technischen Universität Chemnitz zu wenig - es müssen schon ganze Kollektorfelder sein. "Was sich der Häuslebauer aufs Dach packt, ist gut und wichtig", sagt Dr. Ulrich Schirmer, der diese Projektgruppe leitet. "Aber ein wirklicher Durchbruch der Solartechnik ist nur mit weitaus größeren Anlagen möglich."

 

Quadratmetern für den nötigen Input: Durch Vakuumröhren-Kollektoren zirkuliert ein Gemisch aus Wasser und Frostschutzmittel, das durch Sonneneinstrahlung auf maximal 90 Grad Celsius erhitzt wird. In einem Wärmeüber- trager gelangt diese thermische Energie in einen reinen Wasserkreislauf und wird in den unterirdischen Riesenspeicher transportiert. An kalten Tagen befördern Pumpen das heiße Speicherwasser in den Netzkreislauf und bringen so die Heizkörper in den Solaris-Büros auf Temperatur.
Als besonders ausgeklügelt erweist sich dieses Nahwärmesystem, weil bei Sonnenschein nicht nur heißes Wasser in den oberen Teil des Saisonspeichers fließt, sondern zugleich kälteres Wasser vom Grubengrund zurück zu den Solarkollektoren gepumpt und dort wieder erhitzt wird. Erste Messergebnisse bestätigen die Simulationsrechnungen, die im Vorfeld angestellt wurden: Auf diese Weise können 70 Prozent der Solarwärme für viele Monate gespeichert und jederzeit ins Netz eingespeist werden.
Warmduscher im Wohnheim
Seit Herbst 2000 befindet sich eine weitere Pilotanlage direkt auf dem Chemnitzer Campus in der Anlaufphase. An der Sonnenseite des sanierten Studentenwohnheims Reichenhainer Straße 35/37 sind auf 100 Quadratmetern Solarkollektoren angebracht, die dafür sorgen, dass in den mehr als 100 Duschen stets warmes Wasser aus der Brause kommt. Nach zwei Jahren wird nun nachgebessert: "Wie die aktuellen Messwerte zeigen, muss die Regelungstechnik etwas verändert werden", sagt Dr. Schirmer, der wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Technische Thermodynamik ist. Die Solaranlage zur Trinkwassererwärmung ist kompliziert: Zuerst wird die aus der Sonnenstrahlung gewonnene Energie im Solarkreis durch die Vakuumröhren-Kollektoren transportiert und an einen Brauchwasserkreislauf abgegeben. Dort gelangt sie in einen 7.000 Liter großen Pufferspeicher, der das auf bis zu 90 Grad Celsius erhitzte Wasser für einige Stunden bevorratet. In einem Wärmeübertrager wird kaltes Trinkwasser durch das heiße Brauchwasser erwärmt und von dort in die studentischen Badezimmer gebracht. Rund 30 Prozent des Bedarfs an warmem Wasser wird auf diese Weise durch die Solaranlage gedeckt. "Damit kann die Kohlendioxid- Belastung jedes Jahr um 34.000 Kilogramm reduziert werden", hebt Projektleiter Dr. Schirmer hervor.
Weder er noch seine drei wissenschaftlichen Mitarbeiter, die alle aus Drittmitteln finanziert werden, erwarten den großen Durchbruch der Solarthermie schon in den nächsten fünf bis zehn Jahren: "Noch fehlen uns Messungen über einen langen Zeitraum", räumt er ein, "wir sind aber überzeugt, dass wir uns auf dem richtigem Weg befinden." Weitere Informationen im Internet unter www.solarthermie2000.de

Was dem Wissenschaftler vorschwebt, sind Solaranlagen, die bald ein komplettes Hotel, ein Krankenhaus oder sogar ein ganzes Wohngebiet mit Wohlfühlwärme und heißem Wasser versorgen. Dafür spricht das bessere Preis- Leistungs-Verhältnis: Weil in Großanla-
gen weitaus mehr Solarwärme mit vergleichsweise geringem technischen Aufwand erzeugt werden kann, rechnet sich diese ganzheitliche Herangehensweise. Theoretisch.
Praktisch allerdings

 
Mit der Solaranlage am Chemnitzer Studentenwohnheim Reichenhainer Straße 35/37 tragen Dr. Ulrich Schirmer (2.v.r.) und sein Team dafür Sorge, dass den Studenten nicht das warme Wasser ausgeht. Die wissenschaftlichen Mitarbeiter Torsten Urbanek, Thomas Freytag und Ulf Niersmann (v.l.n.r.) werden aus Drittmitteln finanziert.
Foto: Christine Kornack
 

betreten die Chemnitzer Experten für Technische Thermodynamik noch unbestelltes Neuland. Bereits 1994 haben sie sich auf Initiative des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) mit Forschern der TU Ilmenau und der FH Stralsund in dem Projekt "Solarthermie 2000" zusammengeschlossen, um verschiedene Pilotanlagen in den neuen Bundesländern aufzubauen und weiterzuentwickeln. Insgesamt 17 solcher Referenzobjekte werden unterdessen von der Chemnitzer Projektgruppe Solarthermie wissenschaftlich betreut, allein drei befinden sich in Chemnitz.

Vergrabene Wärme für kalte Wintertage

Der Technologie- und Gewerbepark "Solaris" gehört dazu. Um die ansässigen Firmen über das gesamte Jahr mit Solarwärme zu versorgen, wurde in der Neefestraße ein gigantischer Wärmespeicher im Erdreich vergraben. Mehrere Bagger hoben bis 1999 eine 8.000 Kubikmeter große Grube aus, füllten diese bis zum Rand mit Kies auf und fluteten die Zwischenräume mit Wasser. "In diesem Saisonspeicher bleibt überschüssige Wärme für mehrere Monate verfügbar", erläutert Projektleiter Dr. Schirmer. Bis zum Winter, wenn es sein muss. Auf den Dächern des Parks sorgen Solarkollektoren auf 550

 
   
zurück Inhalt vor