Weltweit nimmt die Einbindung thermischer Solarenergie in Produktionsprozesse allmählich zu. Für deutsche Anbieterfirmen heißt dies, ihren Produkten mehr Leistung zu entlocken, um den Anforderungen zu genügen. Experten sehen in dieser Technik derweil enormes Zukunftspotenzial und vielfältige Anwendungsgebiete.
Vakuum-Röhrenkollektoren der Firma Paradigma kommen bald bei Solaranlagen für die New Yorker U-Bahn zum Einsatz. Foto: Hersteller
BREMEN. Im oberbayerischen Eichstätt entsteht derzeit die erste Solar-Brauerei der Welt. „Wir gehen davon aus, dass wir im April nächsten Jahres den Betrieb aufnehmen können“, sagt Benno Emslander, Geschäftsführer der Privatbrauerei Hofmühl GmbH. Bei dem einzigartigen Projekt soll Sonnenwärme helfen, die zum Bierbrauen nötigen Wassermengen zu erhitzen. Ein Projekt mit Modellcharakter: „Mit den zunehmenden Öl- und Gaspreisen werden sich in Zukunft mehr und mehr Betriebe dafür entscheiden, Solarwärme für industrielle Prozesse einzusetzen“, ist Hofmühl-Geschäftsführer Emslander überzeugt.
Bisher werden thermische Solaranlagen freilich überwiegend in der Haustechnik genutzt. Die gewonnene Wärme dient hier vor allem der Erwärmung von Trinkwasser oder treibt Heizungen an. Zunehmende Anwendungsmöglichkeiten sehen Experten nun für den Einsatz in Industriebetrieben: Um diesen Markt erschließen zu können, laufen derzeit wissenschaftliche Studien zur Integration der Solarwärme in produktionstechnische Anlagen.
In der Privatbrauerei Hofmühl zum Beispiel sorgt die Sonnenenergie dafür, den Malzzucker und den Hopfen aufzulösen. Normalerweise geschieht das mit herkömmlichen fossilen Brennstoffen wie Öl und Gas. Bei der Privatbrauerei Hofmühl sollen jedoch künftig Hochleistungskollektoren die Brauerei-Heizkörper - die sogenannten Sudgefäße - befeuern. Sollte die Sonne einmal nicht scheinen, fließen Reserven aus dem Heißwasserspeicher. Langfristig will Benno Emslander seinen gesamten Herstellungsbetrieb umstellen: „In spätestens zehn Jahren wollen wir unsere Brauerei mit absolut sauberer Energie betreiben“, sagt der Geschäftsführer der Privatbrauerei Hofmühl.
Nach Angaben von Forschungsinstituten sind bislang weltweit erst 90 thermische Solaranlagen derart in industrielle Prozesse eingebunden. Zusammen erzeugen sie mit 35 000 Quadratmetern Kollektorfläche rund 25 Megawatt Strom. „Damit bewegt sich die solare Prozesswärme erst im Promillebereich des gesamten industriellen Energiebedarfs“, erklärt Christoph Brunner, Forschungsleiter am Institut für Nachhaltige Techniken und Systeme der Forschungsgesellschaft "Joanneum Research" in Graz. Bislang nutzten überwiegend Unternehmen der Lebensmittel- und Textilindustrie die Sonnenwärme, zum Beispiel zur Erhitzung von Reinigungswasser. „Weitere Anwendungen finden sich in der Pharmaindustrie oder bei der Oberflächenbehandlung von Metallen“, erklärt Brunner.
Das Potential, das die Einbindung solarer Wärme in Industrieprozesse entfalten könnten, sehen die Experten weitaus höher: „Mit dem heutigen Stand der Technik könnte man in Deutschland und Österreich bis zu vier Prozent des gesamten industriellen Energiebedarfs abdecken“, schätzt Brunner von Joanneum Research. In der Lebensmittelindustrie könnte die neue Technologie langfristig sogar bis zu 50 Prozent des Bedarfs decken.
Bevor neuen Anwendungen auf den Markt komme, steht aber noch viel Entwicklungsbedarf ins Haus. „So müssen für die in den industriellen Prozessen nötigen Arbeitstemperaturen von oft 80 bis 250 Grad neue Kollektoren konstruiert werden“, sagt Werner Weiß, Geschäftsführer der AEE Intec, einem Forschungsinstitut im österreichischen Gleisdorf. Im Gegensatz zu herkömmlichen Heizungen brauchen Industriebetriebe für die Fertigung Hochleistungs-Kollektoren. Denn der Wirkungsgrad solarer Prozesswärme ist umso niedriger, je höher die Temperaturen sind. „Leistungsfähige Flachkollektoren mit Mehrfachverglasung und Antireflex-Beschichtung sowie kleine Parabolrinnenkollektoren könnten deshalb künftig in Industriebetrieben von Bedeutung sein“, sagt Werner Weiß von AEE Intec.
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