Neue Röhren machen Solaranlagen attraktiver

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(10.1.2007) Die Sonne liefert täglich Energie, die den Bedarf in Deutschland um etwa das 80-fache übersteigt. Sie ist eine schier unerschöpfliche Energiequelle. Doch ihre Wärme zu nutzen, ist immer noch vergleichsweise teuer. Hohe Produktionskosten führten bislang dazu, dass sich viele Hersteller nicht für die wirkungsvollere Solaranlagentechnik aus Vakuumröhren entschieden, sondern günstigere Flachkollektoren produzierten. Die Firma Narva Lichtquellen schafft jetzt die Voraussetzung, um Sonnenlicht besser zu nutzen: Mit finanzieller Unterstützung der DBU von insgesamt 295.000 Euro entwickelte sie einen konkurrenzfähigen und effizienteren Sonnenkollektor aus Vakuumröhren. Der sächsische Mittelständler spart mit der Innovation 20 Prozent Materialkosten und steigert dem Vernehmen nach den Energieertrag im Vergleich zu anderen Röhrenkollektoren.

Der Vorteil von Vakuumröhrenanlagen ist, dass sie gegenüber Flachkollektoren mehr Hitze erzeugen. Denn der luftleere Raum im Inneren leitet keine Wärme - es geht also so gut wie keine gewonnene Energie verloren. Das macht die Anlage insbesondere bei geringeren Umgebungstemperaturen sowie bei geringer Sonneneinstrahlung wirkungsvoller. Aber die Materialkosten waren vergleichsweise teuer, da konventionelle Röhrenkollektoren bisher aus speziellem "Borosilikatglas" hergestellt wurden. Ein Vorteil des konventionellen Materials: Auch bei häufigem Wasserkontakt wird es nicht trüb, was für die lichtempfindliche Solartechnik besonders wichtig ist. "Schlieren auf dem Glas haben wir alle schon bei unveredelten Gläsern in der Spülmaschine erlebt", erläutert DBU-Experte Dr. Roland Digel. Um diesen Effekt zu vermeiden und das rund fünfmal so teuere Spezialglas gegen eisenarmes Kalknatronglas (Fensterglas) einzutauschen, trugen Narva-Mitarbeiter dünne Schichten auf die Röhren und machten sie so wasserfest. Diese wässrige Beschichtungslösung hat einen weiteren positiven Nebeneffekt: "Das Glas reflektiert das Sonnenlicht nicht mehr so. Dadurch konnten wir den optischen Wirkungsgrad und den Energieertrag gegenüber konventionellen Röhrenkollektoren verbessern", erklärt Narva-Geschäftsführer, Dr. Gerhard Mientkewitz.

Als ausgesprochen kompliziert habe sich der vakuumdichte Verschluss der Kollektorröhre gestaltet, so Mientkewitz. Dazu entwickelten die Narva-Mitarbeiter eine neuartige Glas-Metall-Verbindung, die zum einen ein langlebiges Vakuum sichert und zum anderen den Solarabsorber, den Energieaufnehmer, im Inneren der Röhre befestigt. "Der Wirkungsgrad der Technik wird zudem gravierend durch die Vakuumqualität bestimmt", sagt Mientkewitz. Um eine hohe Dichte zu erreichen, heizen die Entwickler den Kollektor aus, bevor sie die Luft mit einem speziellen Pumpverfahren aus den Röhren ziehen. "So können wir Röhren mit der geforderten Vakuumqualität herstellen", so Mientkewitz.

Mit der neuen Produktionsanlage will das Unternehmen bis zu 600 Kollektoren in der Stunde produzieren. "Die DBU verspricht sich von der neuen Technik, dass sie die Akzeptanz für das Heizen mit Solarenergie weiter vergrößert", betont Wahmhoff. Schließlich schone die Entwicklung Geldbeutel und Umwelt.