Bereits in meiner Diplomarbeit befasste ich mich mit solarthermischen Anlagen. Als ich dann als wissenschaftlicher Mitarbeiter der Forschungsstelle für Energiewirtschaft e.V. (FfE) eingestellt wurde, konnte ich die Arbeit an dem Thema fortsetzen. Das Projekt wurde von der Wüstenrot Stiftung gemeinsam mit der FfE durchgeführt. Zentraler Untersuchungsgegenstand war die Ermittlung des Solarthermie-Potenzials in Deutschland. Im Gegensatz zu bisherigen Forschungsarbeiten auf dem Gebiet, wurde das Potenzial regional aufgelöst berechnet. Hierbei flossen neben den unterschiedlichen Einstrahlungswerten auch die Gradtagzahl, Größe und wärmetechnische Qualität der Gebäude, Heizungsausstattung, Wärmebedarf und weitere Daten mit ein. Die kleinste räumliche Auflösung der Ergebnisse waren die Gemeinden, von denen es in Deutschland über 12.000 Stück gibt.

 

Ein weiteres Ziel des Projektes war es außerdem, die Resultate und gewonnen Erkenntnisse einer breiten Öffentlichkeit zugänglich zu machen. So entstanden dann neben mehreren Fachveröffentlichungen eine Webseite sowie ein Solarthermie-Buch. Die Buchlektüre kann ich allen interessierten Personen empfehlen, da verschiedenste Themen der solaren Wärmenutzung beschrieben und erklärt werden: Zu Beginn werden die verschieden Anlagentypen und deren Funktionsweise vorgestellt. Im nächsten Kapitel wird detaillierter auf die einzelnen Komponenten eingegangen, die notwendig sind, um effiziente Systeme zu bauen. Es folgen dann energetische und wirtschaftliche Bewertungen verschiedener Anlagen. Zudem sind die Ergebnisse der Potenzial-Analysen aufgeführt. Mehrere Co-Autoren haben dankenswerterweise zwei weitere Kapitel beigesteuert: eines über sogenannte Sonnenhäuser, die zu einem sehr großen Teil rein solar versorgt werden und ein weiteres über die Ökobilanzierung einer Solarthermieanlage in Einfamilienhäusern.

 

Das Solarthermie-Buch kann entweder direkt heruntergeladen werden, oder bei der Wüstenrot Stiftung in gedruckter Form kostenfrei (!) angefragt werden:
– Buch digital (manuelsutter.com)
– Buch digital (solarthermie-potenziale.de)
– Buch gedruckt (Wüstenrot Stiftung)
Für die Darstellung der Ergebnisse auf der Projekt-Webseite wurden die Daten der Potenzialanalyse nochmals aufbereitet. Es ist somit möglich für jede Gemeinde das ausgewiesene Potenzial interaktiv abzurufen. Zusätzliche Informationen und mehrere Veröffentlichungen sind auf solarthermie-potenziale.de zu finden.

Von November 2011 bis Mai 2012 war ich als Diplomand an der Forschungsstelle für Energiewirtschaft (FfE) angestellt. In meiner Abschlussarbeit befasste ich mich mit der „Identifikation von Optimierungspotenzialen einer Solarthermieanlage“. Nachfolgend sind wesentliche Punkte des Inhaltes zusammengefasst.

Hintergrund

In deutschen Haushalten wird der größte Endenergieanteil für Wärmezwecke benötigt: 85% entfallen auf Raumheizwärme und Warmwasserbereitung, die restlichen 15% auf elektrische Energie [1]. Da die Bundesregierung im Gebäudebereich bis 2050 eine Reduktion des Energiebedarfes um 80% anstrebt, müssen sowohl Einsparpotenziale ausgeschöpft, als auch Effizienzsteigerungen der konventionellen Technik und der Einsatz regenerativer Energien konsequent voran gebracht werden. Solarthermieanlagen (ST) leisten hierzu einen wertvollen Beitrag. Untersuchungen in der Vergangenheit haben jedoch gezeigt, dass nicht alle Anlagen ihr volles Potenzial ausschöpfen [2] – es kam in vereinzelten Fällen sogar vor, dass nach dem Einbau eines ST-Systems der Öl/Gasverbrauch gestiegen ist, wie Abbildung 1 zeigt.

 

Aus diesem Grund beschäftigt sich die vorliegende Arbeit mit der Fragestellung, in wie weit bestehende ST-Anlagen optimiert werden können, um den solaren Deckungsgrad weiter zu steigern. Durch die exemplarische Analyse eines ST-Systems wurde das Betriebsverhalten genau erforscht, um daraus Möglichkeiten für Effizienzsteigerungen abzuleiten. Die Arbeit ist in ein Projekt der FfE eingebunden, in welchem das energetische Substitutionspotenzial durch ST-Anlagen für den deutschen Gebäudebestand – regional aufgelöst – ermittelt wird.

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