Solarthermie 27.11.1998, 17:20 Uhr

Die solare Stadt ist in Sicht

Die Solarthermie als Alternative zu fossilen Energien ist auf dem besten Weg. Doch wettbewerbsfähig ist die Sonnenwärme noch nicht. Großanlagen jedoch könnten bald wirtschaftlich betrieben werden.

Manfred Kasper von der Berliner Senatsverwaltung für Stadtentwicklung, Umweltschutz und Technologie ist sich ziemlich sicher: „In zwei, spätestens aber in drei Generationen ist die solare Stadt keine Vision mehr. Sie wird dann Wirklichkeit sein.“
Ungläubige auf dem 1. Berliner Forum Solarpraxis will der Energieexperte durch den Vergleich mit dem Windenergieboom aufheitern: „Wer 1990 bei der Verabschiedung des Stromeinspeisungsgesetzes geweissagt hätte, Ende 1998 seien in Deutschland Windanlagen mit einer Leistung von mehr als zwei Kernkraftwerksblöcken installiert, der wäre belächelt worden.“
Der deutsche Markt für Solarthermie wächst so schnell wie der von Handies Um rund 40 % soll der Markt für Solarthermie in Deutschland jährlich wachsen. Damit wird ein Tempo erreicht, das den Zuwachsquoten des Handymarktes entspricht. Doch die Teilnehmer des Forums wissen, daß bei der Nutzung der Sonnenwärme zur Erwärmung von Wasser zwar erhebliche technologische Fortschritte zu registrieren sind, die Sonne aber bei den Betriebskosten noch immer nicht mit den Konkurrenzenergien Schritt halten kann. Selbst die derzeitige Verteuerung durch die neue Öko-Steuer ändert daran kaum etwas. Was ist zu tun? Kasper richtet seinen Blick nicht auf staatliche Regularien. Die Branche selbst sei gefordert. Sie soll den Kunden zusätzlich Nutzen bieten, das Wachstum zu Preissenkungen nutzen und verstärkt Contracting entwickeln.
„Wer technische Lücken läßt, wird durch die verschiedenen Tests entdeckt, wer Marketing-Lücken nicht schließt, wird durch die Großen der Branche verdrängt“, lautet seine Botschaft. Doch es gibt eine weitere Botschaft: Benchmarking. Von den Besten lernen, jahrzehntelange Erfahrungen der Solarthermie auswerten. Was lehrt nun die Vergangenheit? Sie zeigt einmal, daß die meisten der derzeitigen Sonnenkollektoren nicht nur ein recht hohes technologisches Niveau ausweisen, sondern im Vergleich zu früheren erheblich sicherer arbeiten.
Langzeituntersuchungen hat Dr. Felix Peuser von der ZfS Rationelle Energietechnik GmbH in Hilden gemacht. Erstes Fazit davon: Die Lebensdauer wird nicht nur vom eigentlichen Kollektor bestimmt. Alle Systemteile sind daran beteiligt. Also ist auf die Produktqualität aller Komponenten zu achten, wenn nicht Leistungseinbußen oder Ausfälle in Kauf genommen werden sollen.
Doch so schlimm steht es gar nicht um die Altanlagen. Die Effizienz der kompletten Systeme verringerte sich im Durchschnitt bei Anlagen, die über 15 Jahre im Betrieb waren, um etwa 5 %. Dabei wurde festgestellt, daß die Leistungseinbuße um so größer war, je höher die Arbeitstemperatur war. Als Problemzone stellten sich vor allem konventionelle Bauteile heraus, wie z. B. an der Ummantelung an außenliegenden wärmegedämmten Rohrleitungen und an den Entlüftungsvorrichtungen im Kollektorkreislauf. Schlußfolgernd aus seinen Untersuchungen gibt Peuser für die derzeitige Technik eine Lebensdauer von 20 Jahren bis 25 Jahren an.
Doch wie kann die Wettbewerbsfähigkeit weiter erreicht werden? Technologisch sind kaum große Sprünge zu erwarten, die die Betriebskosten deutlich nach unten treiben werden, zeigt die Diskussion der Fachleute auf dem Solarpraxis-Forum auf. Gibt es dann außer den Vorschlägen von Kasper nichts mehr? Nein. Erhebliche Reserven dürften heute schon erschlossen werden, wenn die Planungsansätze stimmen.
Das Forum formulierte ein paar Prämissen, die für den Bau künftiger Anlagen von Bedeutung sein dürften: Dr. Gerhard Valentin, Beratender Ingenieur aus Berlin, legte Simulationsrechnungen vor, wonach eindeutig große Solaranlagen am wirtschaftlichsten arbeiten, wenn sie als Vorwärmanlagen mit eher geringer Deckung, etwa 25 % bis 40 %, ausgelegt werden.
Üblicherweise wurden Anlagen bisher so ausgelegt, daß sie einen hohen Anteil an der gesamt aufzuwendenden Energie für die Erzeugung des Warmwasserbedarfs aufbringen sollten.
Valentin formulierte weitere Erkenntnisse: „Für jede Kollektorfläche gibt es eine Speicherauslegung, für die der Deckungsanteil und der Systemnutzungsgrad maximal sind. Eine Erhöhung des Verbrauchs verbessert den Systemnutzungsgrad. Die spezifischen Systemkosten nehmen mit der Anlagengröße ab.“ Damit unterstützte er aus wissenschaftlicher Sicht das Förderprogramm Solarthermie 2000, das auf den Bau großer Anlagen ab 100 m2 Kollektorfläche abzielt. Dr. Peter Donat vom Bundesforschungsministerium belegte dies mit Kostenvergleichen. So liegt das Kosten/Nutzen-Verhältnis bei Kleinanlagen noch zwischen 8 DM/kWh bis 12 DM/kWh, mittelgroße Anlagen (bis 100 m2) kommen auf 3 DM/kWh bis 5 DM/kWh, und bei Großanlagen über 100 m2 kostet die kWh 2 DM bis 3 DM. Nimmt man für Großanlagen eine Lebensdauer von 20 Jahren an, dann betragen die solaren Nutzwärmekosten nur 0,20 DM/kWh bis 0,25 DM/kWh und sind damit schon wettbewerbsfähig.
Zur Zeit sind in der Bundesrepublik etwa 30 Projekte für Großanlagen in Betrieb oder in der Realisierungsphase. Die mittleren spezifischen Gesamtkosten mit Aufständerungsstruktur (incl. Planung und MwSt) für Flachdächer gibt Donat mit 1319 DM/m2 an. Bei Anlagen mit Schrägdachintegration belaufen sich die Kosten auf 1016 DM/m2. Im Durchschnitt erreichen die Anlagen im Jahr 450 kWh/m2 bis 500 kWh/m2.
Spitzenwerte erzielte die 660-m2-Anlage der Universität Magdeburg. Bei Systemkosten von 701 800 DM und einem Systemertrag von 389,9 MWh/Jahr entspricht das solaren Nutzwärmekosten von 0,16 DM/kWh (ohne Förderung). Donat macht weiter besonders auf die Kollektorunterkonstruktion und statische Randbedingungen aufmerksam. Eine Standardisierung würde auch zu kostengünstigen konstruktiven Lösungen führen.
UWE BÄSE

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