Ein neuer Solarthermie-Kollektor des ETH-Maschinenbauingenieurs Luca Thommen wandelt Sonnenlicht direkt in nutzbare Industriewärme um. Das System soll endlich Nachhaltigkeit in die Branche bringen und die Abhängigkeit von Erdgas reduzieren.
Künftig dürfte es immer wichtiger werden, den hohen Wärmebedarf der Industrie durch nachhaltige Alternativen zu decken. Gerade die Industrie hat bei der Herstellung von Rohstoffen oder Produkten einen besonders hohen Bedarf. Doch bisher decken solche Betriebe häufig ihren Prozesswärmebedarf über die Verbrennung von Erdgas, da nachhaltige Optionen fehlen. Das könnte sich bald ändern.
Der ETH-Maschinenbauingenieur Luca Thommen entwickelte im Rahmen seiner Masterarbeit bei Professor Aldo Steinfeld den Solarthermie-Kollektor „SolarHeat“. Dieser birgt einen entscheidenden Vorteil, denn er wandelt Sonnenlicht direkt in nutzbare Wärme um.
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Solarthermie-Kollektor besteht aus fünf Schichten und günstigen Dämmstoffen
Die Umwandlung erfolgt, indem Reflektoren die Strahlung auf eine Absorberplatte lenken. In der Folge entsteht Hitze, die ein darauf befindliches Medium (etwa Luft oder Wasser) aufheizt. Der Kollektor besteht aus fünf verschiedenen Schichten: einer Deckschicht, einer optischen Schicht, der Absorptionsschicht, einer Wärmeübertragungsschicht und der Rückseite.
Das Konzept setzt auf günstige Dämmstoffe und soll daher auch beim Preis konkurrenzfähig sein. Metall verbaute Thommen hingegen nur an wirklich notwendigen Stellen. In einem ersten Versuch auf dem ETH-Dach erreichte das System die gewünschten Temperaturen für Anwendungsbereiche von bis zu etwa 150 Grad Celsius.
Innovationen für Industriewärme scheitern oft
Langfristig soll durch den SolarHeat ein direktes Einsparpotenzial bei fossilen Energieträgern in der Industrie entstehen. Das könnte die CO2-Emissionen und die Abhängigkeit von schwankenden Energiepreisen reduzieren. Erste mögliche Branchen sind laut der Veröffentlichung die Milchverarbeitung, Koch- und Reinigungsprozesse in der Lebensmittelindustrie oder die Destillation in der Pharma- und Chemiebranche.
Das Projekt zeigt, dass gerade in diesem Bereich auch echte Innovationen entstehen können. Bisher sind nachhaltige Lösungen für den mittleren Temperaturbereich häufig an mangelnder Wirtschaftlichkeit gescheitert. Jetzt hängt die industrielle Adaption maßgeblich davon ab, ob die angestrebte Kostenreduktion gelingt und ein marktfähiges Produkt entwickelt werden kann. Thommen formuliert es kurz und prägnant: „Am Anfang steht die Technik. Aber am Ende entscheidet der Markt.“
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