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Prof. Dr. Jörg Kapischke
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Solarthermie

Vakuum- Röhrenkollektor
Abbildung 1: Vakuum-Röhrenkollektor Viessmann Werke

Kollektoren können Sonnenenergie klimafreundlich in nutzbare Wärmeenergie umwandeln. Mit ihnen kann warmes Wasser bereitgestellt, Heizungssysteme unterstützt oder Prozesswärme  angeboten werden. Die überwiegende Anwendung erfolgt gegenwärtig im Bereich der Warmwassererzeugung. Aber auch zur Erwärmung von Schwimmbadwasser wird diese Technologie erfolgreich eingesetzt. Im Jahr 2009 stellten rund 13 Millionen Quadratmeter Solarkollektorfläche 4,7 Milliarden Kilowattstunden an Solarwärme bereit.

Über 1,2 Millionen Haushalte in Deutschland verwenden Absorbersysteme wie Flachkollektoren und Vakkumröhrenkollektoren (s. Abbildung 1). Bei den Flachkollektoren erwärmt die solare Strahlungeine wärmeabsorbierende Fläche während beiVakkumröhrenkollektoren zwei konzentrischverbaute Glasröhren die Wärme aufnehmen.

In modernen Heatpipe-Röhrenkollektoren (s. Abbildung 2) verdampft bei Sonneneinstrahlung eine Flüssigkeit in einem Absorberrohr. Diese Wärme wird dann am Kopfende des Rohres über einen Wärmetauscher an das Wärmeträgermedium der Solaranlage abgegeben. Somit sind Röhrenkollektoren wichtige Komponenten von Solaranlagen, die Wärme aus solarer Strahlung einem Einsatz zuführen.

Schnitt durch einen Vakuum-Röhrenkollektor
Abbildung 2: Schnitt durch einen Vakuum-Röhrenkollektor Viessmann Werke

Beispielsweise können ganze Wohn- und Mischgebiet mit solar erzeugter Wärme versorgt werden, die Kohlendioxid-Emissionen im Vergleich zu einer herkömmlichen Wärmeversorgung um mehr als fünfzig Prozent reduzieren. Große solare Nahwärmeanlagen setzen jährlich 8,5 Millionen Kilowattstunden solarthermische Energie um und helfen dabei, einen Ausstoß von mehr als2.300 Tonnen Kohlendioxid zu vermeiden.Mit Hilfe von Wärmespeichern steht die Wärmeunabhängig von der Sonneneinstrahlungzur Verfügung. Zukünftig wird die Bereitstellungvon solarer Prozesswärme für industrielle Verfahrenund saisonale Wärmespeicherung wichtig.