ISE legt Analyse zu Ökologie und Ökonomie vor

Kunststoffkollektoren machen Solarthermie billiger

In Norwegen werden in einem Projekt Kunststoffkollektoren verbaut. © Aventa

Polymere gelten als Möglichkeit, die Kosten für Solarkollektoren zu senken. Das hat eine Untersuchung des Fraunhofer ISE bestätigt. Weitere Produkte drängen derzeit auf den Markt.

Solarthermiekollektoren aus Kunststoff gelten schon seit einigen Jahren als wichtiger Ansatz, um Solarthermie kostengünstiger zu machen und ihre Einsatzfelder zu verbreitern. Solare Wärme, so die Hoffnung, kann mit diesen leichteren Kollektoren dann auch einfacher an der Fassade gewonnen werden. Forscher des Fraunhofer ISE in Freiburg haben sich nun Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit von Kollektoren angehschaut, die komplett aus extrudierten Kunststoffen bestehen und diese mit herkömmlichen Flachkollektoren verglichen. Bei Ökobilanz und Wirtschaftlichkeit war die Analyse positiv.

"Die Ergebnisse der Wirkungsabschätzung zeigen deutlich, dass die ökologische Umweltbelastung bei den untersuchten Kunststoffkollektoren geringer ist als bei einem vergleichbaren Flachkollektor", resümiert Michael Köhl, Projektleiter am ISE. Die Umweltbelastung war bei den Polymeren um bis zu 65 Prozent geringer. Das hänge aber auch von den bei den Flachkollektoren verwendeten Materialien ab. So komme es bei den Materialien darauf an, welcher Anteil aus Recyclingmaterial stamme. Auch bei der Wirtschaftlichkeit kam die Untersuchung zu einem positiven Ergebnis.

Kosten könnten sich halbieren

Die Hälfte der Kosten könne eingespart werden, so Köhl. Ein entscheidender Faktor ist aber bei Kunststoffkollektoren die Stückzahl, die man zugrunde legt. "Für unsere Berechnung haben wir eine Produktionsmenge von 350.000 Stück pro Jahr zugrunde gelegt" erklärt Andreas Piekarczyk vom ISE. Diese Zahl ergebe sich aus der potentiellen Installationsfläche für Kunststoffkollektoren bei gegebenen Wachstum und Marktdurchdringung. Die Zahl spielt für die Berechnung der Auslegung entsprechender Extrusionsanlagen eine entscheidende Rolle.

Sunlumo, ein Unternehmen aus Österreich, das vor wenigen Monaten einen produktionsreifen Prototypen eines Kollektors gezeigt hat, gab ein ähnliches Einsparpotential an, sprach aber dabei von einem Produktionsvolumen von 500.000 Stück pro Jahr. Sunlumo vergibt Produktionslizenzen an interessierte Hersteller und steigt nicht selbst in die Produktion ein, sagte Firmenchef Robert Buchinger gegenüber EnBauSa.de. Man könne diesen schlüsselfertige Produktionslinien anbieten, sagt er. Das Interesse sei groß, es gebe Anfragen aus der ganzen Welt, auch aus Deutschland, so Buchinger im Herbst 2014.

--umbruch--

In ersten Projekten wie in einer Siedlung in Norwegen werden bereits Kollektoren aus Polymer verbaut. Sie sind im Rahmen des europäischen Projekts Scoop entstanden und einfach zu montieren. Wärmeträgermedium ist Wasser. Der Druckausgleich bei höheren Temperaturen erfolgt im Drain-Back-Verfahren. Wird die Temperatur zu hoch, fließt das Wasser aus Kollektor und Leitungen in einen Ausgleichstank. Das verhindert zu hohen Druck, der den Polymeren schadet.

Insgesamt ist die Verwendung von Kunststoff bei Solarkollektoren immer noch eine Ausnahme. So bieten die Roth Werke seit einigen Jahren bereits Kollektoren mit einer Wanne aus Polycarbonat an. Der Vorteil: Das geringere Gewicht gegenüber Kollektoren aus Alu, hohe Korrosionsbeständigkeit sowie gute Wärmedämmeigenschaften. Haier, ein Hersteller aus Hongkong, hat für die Fachmesse ISH ebenfalls die Präsentation von Kunststoffkollektoren angekündigt. Das Produkt werde zunächst außerhalb Europas verkauft um Erfahrungen zu sammeln, anschließend soll es auch das Solar-Keymark-Zertifikat erhalten. Das ist Voraussetzung für Förderung in Deutschland.

In Europa werden derzeit in einer Reihe von Forschungsprojekten Konzepte und Materialien getestet. Bei den Materialien geht es um den optimalen Kompromiss zwischen Kosten und Temperaturbeständigkeit. Standardpolymere kommen mit der großen Hitze nicht zurecht, Spezialpolymere sind häufig zu teuer. Bei der Montage an der Wand ist es außerdem wichtig, eine Überhitzung der Gebäude durch Wärmeabstrahlung zu verhindern.

Doch neben der Materialauswahl hat sich den ersten Projekten herausgestellt, dass auch das Design der Kollektoren geändert werden muss, um sich dem Werkstoff anzupassen. Eine Idee ist dabei, die Form der Absorber so zu verändern, dass diese sich weniger erhitzen. Aventa, ein Hersteller aus Norwegen, dessen Kollektoren im Forschungsprojekt Scoop eingesetzt werden, arbeitet mit einem extrudierten Absorber aus Doppelstegplatten. Noch sind es aber nur einzelne Unternehmen, die mit Vollkunststoffkollentoren arbeiten. von Pia Grund-Ludwig

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