IEA SHC Task 33: Solare Prozesswärme für industrielle und gewerbliche Anwendungen

Bis zum Ende des Jahres 2007 wurden in Österreich 3,6 Millionen Quadratmeter thermische Sonnenkollektoren mit einer Leistung von rund 2,5 GWth installiert. Die breite Anwendung von solarthermischen Anlagen konzentrierte sich bisher nahezu ausschließlich auf die Bereiche Schwimmbäder sowie Warmwasserbereitung und Raumheizungsunterstützung für Einfamilien- und Mehrfamilienhäuser. Die Nutzung von Solarenergie in Gewerbe- und Industriebetrieben ist derzeit gegenüber der Nutzung im Wohnbaubereich unbedeutend. Vergleicht man hingegen den Energieverbrauch der Sektoren Industrie, Verkehr, Haushalte und Service, so hat der Sektor Industrie mit 29 % den größten Endenergieverbrauch, knapp gefolgt vom Verkehr und dem Haushaltssektor. Das für solarthermische Anlagen ermittelte mittelfristig erschließbare Wärmepotenzial bei Prozessen bis 100°C beträgt in Österreich 3,3 PJ; das langfristig erschließbare Potenzial bei Prozessen bis 250°C beträgt zusätzlich 5,3 PJ. Da zur Erschließung dieses Potenzials sowohl ausgereifte systemtechnische Lösungen, wie auch die Kollektortechnologie für den Mitteltemperaturbereich bis 250°C fehlten, initiierte die AEE INTEC mit Unterstützung des BMVIT ein Projekt (Task 33) im Rahmen des IEA Solar Heating and Cooling Implementing Agreements. Ziel dieses Projektes, das eine vierjährige Laufzeit hatte (1. November 2003 - 31. Oktober 2007), war die Überwindung des Technologiedefizits und die Erschließung industrieller Prozesse für solarthermische Anlagen. Insgesamt beteiligten sich Experten aus folgenden acht Ländern an Task 33: Australien, Deutschland, Griechenland, Italien, Mexiko, Österreich, Portugal, und Spanien. Diese Länder wurden durch 30 Experten aus 16 universitären oder außeruniversitären Forschungseinrichtungen vertreten. Zusätzlich arbeiteten 13 Firmen an der Task mit.

Die inhaltlichen Schwerpunkte der AEE INTEC lagen neben der Projektleitung bei der Entwicklung eines Parabolrinnenkollektors für Mitteltemperaturprozesswärme; bei der Dokumentation und Analyse von 10 in Österreich errichteten solarthermisch beheizten Produktionshallen sowie bei der Erstellung eines Planungsleitfadens für die solare Beheizung von Industriehallen. Weiters wurde eine Systematik mit 22 Systemkonzepten entwickelt, die den unterschiedlichen Anforderungen der Wärmeträger (Luft, Wasser-Glykol, Druckwasser oder Dampf) und dem vom Prozess geforderten Temperaturniveau Rechnung tragen. Darüber hinaus wurden für sieben österreichische Betriebe Vorstudien für die Implementierung von solarthermischen Anlagen durchgeführt. Vier der sieben Anlagen wurden auch realisiert.

Parallel zur Arbeit im Rahmen der Task 33 erfolgte ein begleitendes Know-how-Transfer-Programm zu österreichischen Solartechnikunternehmen. Die zentralen Aktivitäten waren ein jährlich herausgegebener Industrie-Newsletter und die Durchführung von Workshops.

Die Ergebnisse der Task 33 wurden in folgenden vier Broschüren zusammengefasst:

• Potential for Solar Heat in Industrial Processes
• Design Guidelines - Solar Space Heating of Factory Buildings
• Process Heat Collectors - State of the Art within Task 33/IV
• Industrial Process Indicators and Heat Integration in Industries

Projekte zum Thema

• Entwicklung und Optimierung eines Parabolrinnenkollektorsystems zur Erzeugung von Prozesswärme für industrielle Produktionsprozesse (sh. Endbericht)
• PROMISE - Produzieren mit Sonnenenergie. Potenzialstudie zur thermischen Solarenergienutzung in österreichischen Gewerbe- und Industriebetrieben
• Solarthermische Kälteerzeugung mit Parabolrinnenkollektorsystem und Dampfstrahlkältemaschine

Publikationen zum Thema

Operating Agent:

Werner Weiss
AEE INTEC
8200 Gleisdorf, Feldgasse 19
E-mail: w.weiss@aee.at

Weitere österreichische Teilnehmer:

• Dipl.-Ing. Dagmar Jähnig und Dipl.-Ing. Thomas Müller, AEE INTEC
• a.o.Univ.-Prof. Dr. Hans Schnitzer (Leader - Subtask B ) und
• Dipl.-Ing. Christoph Brunner, Joanneum Research, JOINTS
• Dipl.-Ing. Gernot Gwehenberger, TU Graz
• Dr. Christian Holter, S.O.L.I.D. GmbH, Graz
• Ing. Gerald Jungreithmayr, SOLUTION GmbH., Vorchdorf