Solarthermie

Unter Solarthermie versteht man die Umwandlung der Sonnenenergie in nutzbare thermische Energie. Ende 2015 waren weltweit etwa 435 GWth Solarthermiekollektoren für die Warmwassergewinnung installiert. Dies ist genug Kapazität um etwa 357 TWh an Wärme jährlich zu produzieren.

Die Funktionsweise der Solarthermie "für den Hausgebrauch" ist eine einfache Technik, die sich fast mit jedem Heizkessel kombinieren lässt. Solarkollektoren absorbieren auf dem Hausdach die Sonnenwärme. Ein Wasser-Frostschutz-Gemisch wird so auf bis zu 95° Celsius erhitzt und leitet diese Wärme über einen Wärmetauscher in den Solarspeicher (Pufferspeicher). Das abgekühlte Gemisch wird wieder hoch zum Kollektor gepumpt und der Vorgang wiederholt sich. Der Pufferspeicher dient als Energiespeicher, der das schwankende Energieangebot der Sonne ausgleicht. Die gespeicherte Sonnenwärme kann über mehrere Tage ein Haus mit Warmwasser und Heizungswärme versorgen, ohne dass die Sonne scheint.

 

Zudem existieren weltweit Sonnenwärmekraftwerke zur Stromerzeugung mit einer Gesamtleistung von 4,8 GW.[1]

 

Solarwärme in Deutschland

In Deutschland waren bis Ende 2015 insgesamt 2,15 Millionen Solarwärme-Anlagen mit eine Solarwärme-Leistung von 13,4 GWth installiert. Die ermöglichte ein Wärmegewinnung von etwa 7,5 TWhth.[2]

Die Entwicklung des Solarthermiemarktes in Deutschland ist eng mit den Förderprogrammen auf Bundes- und Landesebene verknüpft (Marktanreizprogramm (MAP) von 1999 sowie die beiden Vorgängerprogramme 100 Mio.- und 200-Mio.-DM-Programm). Ein erstes Zubaumaximum war im Solarthermiesektor im Jahr 2001 zu verzeichnen, danach kam es 2002 bedingt durch Anpassungen im MAP-Programm zu einer deutlichen Marktkorrektur. Anschließend schwenkte die Branche bis 2006 wieder sukzessive auf einen Wachstumspfad ein. Das beste Jahr verzeichnete die Solarthermiebranche 2008. Seitdem Jahr 2008 ist die Marktentwicklung rückläufig. Schwierigkeiten bereiten der Solarthermiebranche in der jüngeren Zeit v.a. die niedrigen Öl- und Gaspreise.[3]

 

Solarthermisches Kraftwerk (CSP)

Sonnenenergie wird in unterschiedlicher Form zur Energiegewinnung genutzt. Eine Möglichkeit ist die Erzeugung von Wärme wie oben beschrieben als Endprodukt mit Hilfe von Kollektoren für den Wärmebedarf im Eigenheim. Sie kann aber auch als Zwischenprodukt in großen solarthermischen Kraftwerken genutzt werden. In ihnen wird mit Spiegeln Sonnenlicht gebündelt, um Wasser zu erhitzen und Wasserdampf zu erzeugen, der dann mit Hilfe von Turbinen Strom erzeugt. Hier wird also die primär gewonnene Wärmeenergie schließlich in elektrische Energie umgewandelt. Diese Form der Energiegewinnung ist vor allem in sehr sonnenreichen Regionen rentabel und wird dort auch schon genutzt. Beispiel: [4]

2015 scheint einen Wendpunkt im Markt der solarthermischen Kraftwerken darzustellen. Bis 2015 konzentrierten sich etwa 90% der installierten Kapazität in den USA und Spanien. Ende 2015 aber anteilig deutlich mehr Projekte in Australien, Chile, China, Indien, Israel, Mexiko, Saudi Arabien, Südafrika und Marokko im Bau.[1]