IEA SHC Task 45: Große Solare Heiz- und Kühlsysteme, Saisonalspeicher, Wärmepumpen

Die österreichische Beteiligung am IEA SHC Task 45 hatte zum Ziel, eine Datenbank zu solarthermischen Großanlagen zusammenzustellen, technische Anforderungen an die Systeme zu erheben und Lösungen zur Optimierung von Standardhydraulikkonzepten, Richtlinien zum Design effizienter Hydraulikkreisläufe, Richtlinien zur Sicherheitstechnik, zu Leistungsgarantien, standardisierte Monitoring- und Qualitätssicherungskonzepte in unterschiedlicher Detaillierungsstufe, einen Überblick zu Konzepten saisonaler Speicher, aber auch Finanzierungsmodelle für Drittmittelprojekte zu erstellen.

Die Ergebnisse zeigen, dass die Nachfrage nach solarthermischen Großanlagen seit Jahren zunimmt. Von 309 erfassten Großanlagen wurden die meisten in Dänemark gebaut, gefolgt von China, Deutschland und Österreich. Die großen Anlagen dienen vornehmlich nach wie vor der Raumheizung, gefolgt von Prozesswärmeanlagen und solarer Kühlung. Derartige Anlagen sind technisch deutlich anspruchsvoller als Installationen mit wenigen Quadratmetern. Rohre beeinflussen entscheidend die Strömungsverteilung innerhalb der Systeme.

Aktive Maßnahmen für eine gleichmäßige Strömungsverteilung im Kollektorfeld sind unterschiedliche Ausführungen der Querschnitte in den Zuleitungen der einzelnen Kollektorreihen oder der Einbau von mechanischen Regelventilen. Kennzahlen bieten weitere Orientierung bei der Auslegung der technischen Komponenten. Zentral sind das Verhältnis der Zahlen zueinander und die tatsächlichen Parameter vor Ort.

Die Analyse unterschiedlicher internationaler Großanlagen zeigte, dass deutliche Unterschiede in der Umsetzung der Sicherheitskonzepte bestehen: Die Sicherheitssysteme sind von der individuellen Auslegung der Anlage abhängig. Leistungsgarantien basierend auf der Auslegung sind von monatliche Durchschnittswerten und stündlichen durchschnittlichen Wetterbedingungen abhängig. Saisonale Speicher sind ein weiterer, zentraler Baustein großer Solaranlagen. Je nach Verwendungszweck wird der Speicher an das Abnahmesystem angeschlossen. Die Investitionskosten je m³ Speicher verhalten sich zum Speichervolumen negativ.

Die Ergebnisse zeigen, dass, verglichen mit kleineren Anlagen, große Anlagen hier klar im Vorteil liegen. Die Finanzierung großer Solarthermieanlagen stellt Stakeholder oft vor neue Herausforderungen. Große Anlagen können zur Entstehung ein beachtliches, finanzielles Volumen beanspruchen. Neue Finanzierungsmodelle wie ESCos bieten hier Abhilfe. Die Investitionskosten für Kunden werden überschaubar gestaltet und können zeitlich aufgeteilt werden.

Diese Maßnahmen unterstützen den weiteren Ausbau großer solarthermischer Anlagen und tragen zum Erfolgskurs am internationalen Energiemarkt entscheidend bei. Die österreichischen Experten/innen haben das Potential der Technologie längst erkannt und waren ein starker Partner im länderübergreifenden Projektteam.

Weitere Publikationen

• Results of IEA SHC Task 45 Subtask C "Systems - Configurations, Operating Strategies, Financing Issues"
• Empfehlungen für Monitoringkonzepte in solarthermischer Großanlagen
• Planungshandbuch zu solarthermischen Großanlagen
• IEA-SHC Task 45, Subtask C, D 4: ESCo GUIDE - Models for ESCo Services
• IEA-SHC Task 45, A-D4: Deliverable A-D4:"Guidelines for requirements for collector loop installation including precautions for safety and expansion"

Projekt- bzw. Kooperationspartner:innen

• AEE - Institut für Nachhaltige Technologien (AEE INTEC)

Dänemark, Deutschland, Frankreich, Italien, Kanada, Österreich, Schweden, Schweiz, Spanien

S.O.L.I.D. Gesellschaft für Solarinstallation- und Design mbH
Ing. Sabine Putz, Anna Katharina Provasnek, MSc.
Puchstraße 85
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