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Solarwärme - Hintergrundinfo

Funktionsweise

Mit den Begriff Solarthermie wird die thermische Nutzung der Sonnenenergie bezeichnet. Zur Umwandlung der Sonnenstrahlung in nutzbare Wärmeenergie wird ein technisches System verwendet.

Grundprinzipien sind dunkle Absorber und der Lupeneffekt

Der Effekt, der bei der Solarthermie genutzt wird, ist von dunklen Gegenständen bekannt. Diese erwärmen sich bei Sonnenbestrahlung stärker als helle. Ein weiteres bekanntes Prinzip ist der Lupeneffekt. Licht wird gebündelt und somit ein höheres Temperaturniveau erreicht. Beide Effekte werden bei nichtkonzentrierter und konzentrierter Solarthermie genutzt.

Nichtkonzentriert – niedrigere Temperaturen

Nichtkonzentrierte Anwendungen nutzen direkt die Umwandlung der Sonnenenergie mittels eines Solarabsorbers in Wärmeenergie. Es sind Temperarturniveaus bis 150 °C möglich. Diese Anwendung wird für die Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung beispielsweise in Wohnhäusern verwendet.

Konzentriert – sehr hohe Temperaturen

Bei konzentrierten Anwendungen erfolgt eine indirekte Umwandlung der Sonnenenergie mittels einer optischen Einrichtung, dem Konzentrator (Spiegel), der die Sonnenenergie erst bündelt und dann an den Solarabsorber, den Receiver, abgibt. Bei dieser Solarthermienutzung sind Temperarturniveaus bis 1.400 °C möglich.

Durch den heißen Wärmeträger werden Dampf- oder Gasturbinen angetrieben, die über einen Generator Strom erzeugen. Die konzentrierte Anwendung wird für so genannte solarthermische Kraftwerke - auch Sonnenwärmekraftwerke oder CSP-Kraftwerke genannt - verwendet.