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Wärmenutzungsverordnung
Das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) vom 14.5.90 macht die Nutzung "entstehender Wärme" zu einer Grundpflicht für Betreiber genehmigungsbedürftiger Anlagen.
Hiernach hat die Bundesregierung eine W. zu erlassen. Der Entwurf dieser Verordnung sieht vor, daß für bestimmte genehmigungsbedürftige Anlagen (nach dem BImSchG) vor der Errichtung ein Wärmenutzungskonzept (Energiekonzept) erstellt werden muß. Sind hierin vorgeschlagene Maßnahmen technisch machbar und zumutbar (das BImSchG geht über die wirtschaftliche Vertretbarkeit hinaus), so ist der Anlagenbetreiber verpflichtet, die Maßnahme zur Wärmenutzung durchzuführen.
Wenn sich z.B. der Einsatz einer Wärmerückgewinnung in einem chemischen Betrieb in weniger als 8 Jahren amortisiert, ist der Betreiber verpflichtet, diese einzubauen. Im Rahmen des Abwärmenutzungsgebotes muß auch die Möglichkeit der Wärmeabgabe an Dritte geprüft werden.
Autor: KATALYSE Institut
Wärmenutzungsgebot
Das Bundesimmissionsschutzgesetz (BImSchG) schreibt eine Wärmenutzungsverordnung vor, die ein W. enthält.
Da diese Verordnung bisher noch nicht verabschiedet wurde, wird derzeit ein Entwurf diskutiert, nach dem der Anlagenbetreiber genehmigungsbedürftiger Anlagen im Rahmen der technischen Machbarkeit sowie der Zumutbarkeit verpflichtet ist, Wärme zu nutzen bzw., falls dies nicht möglich ist, Dritten anzubieten.
Autor: KATALYSE Institut
Wärmelieferungskonzept
Das W. sieht vor, daß ähnlich wie bei der Fernwärme der Eigentümer oder Mieter direkt Wärme von einem Dritten bezieht.
Seit einiger Zeit bieten eine Reihe von Energieversorgungsunternehmen Wärme nach dem W. an. Allerdings gibt es auch Initiativen seitens des Handwerks, Nah- bzw. Fernwärme anzubieten. Vorteil des W. ist, daß der Vermieter sich nicht mehr um die Heizungsanlage kümmern und investieren muß und für den Mieter die Miete geringer ist. Durch die erhöhten Heizkosten besteht ein größerer Anreiz zur Energieeinsparung. Gesetzlich geregelt ist das W. in der Heizkostenverordnung.
Durch dieses Modell wird letztlich das Problem umgangen, daß ein Hauseigentümer letztlich kein Interesse daran hat, energiesparende Technologien einzusetzen, da er die Kosten, trotz Wirtschaftlichkeit, nicht auf die Miete umlegen darf. Der Wärmelieferant hingegen kann an der Energie- und damit Kosteneinsparung verdienen. Das W. stellt somit ein marktwirtschaftliches Instrument zum Umweltschutz dar.
Siehe auch: Fernwärme
Autor: KATALYSE Institut
Wafer
Wafer sind dünne Siliziumscheiben, welche zu Solarzellen verarbeitet werden.
Bei der Herstellung von Solarzellen wird hochreines Siliziums verwendet. Hochrein ist hier ein Reinheitsgrad von 99,99999 %, d.h. die Summe aller Verunreinigungen darf 100 Nanogramm pro Gramm Silizium nicht überschreiten. Aus der Silizium-Schmelze wird unter ständiger Rotation, ein monokristalliner Stab gezogen. Typisch für diese Stäbe ist ein Durchmesser von 10 cm und eine Länge von 100 cm. Nachdem eine p-Dotierung durch ein dreiwertiges Element (meist Bor) erfolgt ist, werden diese Stäbe in dünne Scheiben von etwa 0,5 mm zerschnitten.
Diese Scheiben nennen sich "wafer". Die Waferdurchmesser unterscheiden sich je nach Halbleiterwerkstoff und Verwendungszweck (Silicium: 150 mm, 200 mm und 300 mm. Je größer der Wafer, desto mehr Chips können darauf untergebracht werden. Da bei größeren Wafern der geometrische Verschnitt kleiner wird, können die ICs kostengünstiger produziert werden.
Um bei diesen Wafern einen p-n-Übergang zu bekommen, welcher für die Spannungserzeugung später notwendig ist, erfolgt eine n-Dotierung mit einem fünfwertigen Element (meist Phosphor). Anschließend werden die Seiten und der hintere Teil der Wafer weggeätzt. Durch das Aufdampfen oder Aufdrucken der elektrischen Kontakte entsteht schließlich eine monokristalline Silizium-Solarzelle.
Literaturangabe:
Heinz Ladener: Solare Stromversorgung
Autor: KATALYSE Institut
UV-Strahlung
Ultraviolette Strahlung gehört zur elektromagnetischen Strahlung und besitzt eine Wellenlänge zwischen 180 und 400 nanometer. Sie schließt sich im Spektrum an das energiereiche (violette) Ende des sichtbaren Lichts an.
Die Wirkung von U. ist abhängig von der Wellenlänge, man unterscheidet UV-A (400-320 nm), UV-B (320-280 nm) und UV-C (280-180 nm). UV-C und in geringerem Maße UV-B wirken auf lebende Zellen (z.B. Bakterien) abtötend (dies wird in Medizin und Technik zur Desinfektion genutzt). Im Sonnenlicht, das zur Erde gelangt, sind neben sichtbarem Licht und Infrarotstrahlung nur UV-A und UV-B enthalten (Globalstrahlung). Das kurzwellige, besonders schädliche UV-C wird in der Stratosphäre (Atmosphäre) durch Ozon vollständig absorbiert. UV-A ist für die Hautbräunung (Pigmentierung) verantwortlich, UV-B trägt ebenfalls zur Hautbräunung bei und aktiviert - in kleinen Dosen - Atmung, Kreislauf, Stoffwechsel, Drüsenfunktion und den Allgemeinzustand des Menschen, in höheren Dosen kann es zu schweren Verbrennungen (Sonnenbrand) führen. Die Hautbräunung ist der Versuch des Organismus, sich vor den nachteiligen Wirkungen der U. und ihrer gefährlichen Überdosierung zu schützen. Mögliche gesundheitliche Folgen durch Sonnenbaden, Höhensonnen und Solarien (diese geben nur UV-A ab): Hautkrebs und Linsentrübung (Grauer Star), vorzeitiges Altern der Haut (Sonnenbaden) und Schwächung des Immunsystems. Diese UV-bedingten Krankheiten werden in den nächsten Jahren infolge des Ozonabbaus deutlich zunehmen (Hautkrebs, Grauer Star). Die Ozonschicht in der Stratosphäre stellt einen Filter für UV-A und UV-B dar, wird sie dünner, gelangt mehr U. auf die Erdoberfläche. Man nimmt einen 2-5%igen Anstieg der U. pro 1% Ozonverlust an. Neben den o.g. Schäden am Menschen kommt es zu Schädigungen der Pflanzenwelt (Ernteeinbußen) und des Meeresplanktons. Absterbendes Plankton setzt Kohlendioxid frei (Treibhauseffekt). Sollte die Ozonschicht um 20% zurückgehen, wäre die U. so stark, daß sich niemand länger als 2 h ungeschützt im Freien aufhalten könnte, ohne daß die Haut Blasen bildet (Sonnenbrand).
Notwendig ist die UV-B-Strahlung im Sonnenlicht v.a. für Kleinkinder zur Synthese von Vitamin D. Vitamin-D-Mangel kann zu Rachitis, Knochenerweichung und Zahnverfall führen. Um dies zu vermeiden, genügt die U. des bedeckten Himmels bzw. Gesicht und Handrücken alle 2 Tage 10 min der Sonne auszusetzen.
In der medizinischen UV-Therapie wird U. z.B. eingesetzt bei Schuppenflechte, Akne, Hautallergien (Allergie) und -geschwüren und in der Lichttherapie.
U. kann zusammen mit eingenommenen Arzneimitteln oder auch Lebensmittelfarbstoffen (insb. Erythrosin E 127) zu starken allergieartigen Reaktionen führen. Weitere Quellen von U. im Alltag: Halogenlampen, spezielle Leuchtstoffröhren. U. wird von Glas, mit Ausnahme von Quarzglas, weitgehend absorbiert (keine Hautbräunung hinter Glasscheiben).
Autor: KATALYSE Institut
Wärmedämmung
Unter W. versteht man sämtliche Maßnahmen, durch die Wärmeverluste von Gebäuden an die Umgebung verringert werden (Wärmetransport).
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Bauen und Wohnen |
Artikel Nr.: 179
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Stichwort: "Wärmedämmung" in der Rubrik Bauen & Wohnen
Hierzu gehören u.a.: die Verwendung von schlecht wärmeleitenden Baustoffen (U-Wert) für Außenwände und Dächer, der Einbau von wärmedämmenden Fenstern (Wärmeschutzverglasung) sowie das Vermeiden von Wärmebrücken und unkontrolliertem Luftaustausch.
Die W. besitzt das weitaus größte Potenzial zur Reduzierung des Heizwärmebedarfs (Heizenergiebedarf) und damit des privaten Energie-Verbrauchs schlechthin. Schätzungen zufolge kann der Heizwärmebedarf im Gebäudebestand durch W. mehr als halbiert werden.
Vergleicht man den Energieverbrauch verschieden gut gedämmter Einfamilienhäuser, wird der extreme Einfluss der W. auf die Energiebilanz deutlich. Ein 100 m2 großes ungedämmtes Einfamilienhaus Baujahr 1960 verbraucht pro Jahr ca. 3.700 l Heizöl, ein nach der Wärmeschutzverordnung 1982/84 gebautes Haus ca. 1.500 l, ein nach der Wärmeschutzverordnung 1995 etwa 1.000 l und ein nach dem aktuellen Stand der Technik errichtetes Niedrigenergiehaus nur noch etwa 500-700 l.
Eine optimale W. ist daher vor einer Optimierung des Heizungssystems (Heizung) und dem Einsatz regenerativer Energiequellen (Sonnenkollektoren) durchzuführen. Weitere Minimierungen des Heizenergiebedarfs lassen sich durch die Konzepte Passivhaus und Nullenergiehaus erzielen.
Für die Ausführung der W. stehen eine Reihe verschiedener Methoden und Materialien zur Verfügung, die unter dem Gesichtspunkt der Umwelt- und Gesundheitsbelastung sehr unterschiedlich zu bewerten sind (Wärmedämmstoffe, U-Wert). Insbesondere im Gebäude-Innenbereich (Dachdämmung, Innendämmung) können bei der nicht fachgerechten Verwendung von z.B. Mineralwolle oder anderen Faserdämmstoffen gesundheitliche Gefahren auftreten.
Bei einer nachträglichen W. sollte eine Außendämmung nach Möglichkeit bevorzugt werden, da Innnendämmungen i.d.R. die Wärmespeicherfähigkeit und das Sorptionsvermögen der Innenwand negativ beeinflussen, sowie den Taupunkt der Wand nach innen verschieben. Innendämmungen müssen daher sorgfältig geplant und ausgeführt werden, da sonst im Dämmbereich die Gefahr der Schimmelpilz-Bildung und sowie eine Verschlechterung des Raumklimas droht.
Auch durch Abdichten von Fensterfugen u.ä. lässt sich die W. meist deutlich verbessern. Allerdings wird bei zu geringem Luftwechsel das Wachstum von Schimmelpilzen gefördert und es kann zur Konzentrationserhöhung von Innenraumluft-Schadstoffen (Innenraumluftbelastung, Radon) kommen. Abdichten von Fugen sollte daher ein geändertes Lüftungsverhalten zur Folge haben (Lüften, Stoßlüften).
Schwachstellen in der W. eines Hauses können mit Hilfe der Thermographie sichtbar gemacht werden.
Siehe auch unter:
-> Heizwärmebedarf
-> Niedrigenergiehaus
-> Naturdämmstoffe
-> Transparente Wärmedämmung
Autor: KATALYSE Institut
Wärmedämmstoffe
Als W. werden die Baustoffe bezeichnet, die dafür eingesetzt werden, den Wärmedurchgang durch die Außenhülle eines Gebäudes zu vermindern.
W. werden aus sehr unterschiedlichen Materialien hergestellt, denen jedoch eines gemeinsam ist: großes Volumen bei geringem Gewicht infolge der vielen eingeschlossenen Hohlräume. Die in den Hohlräumen verbleibende Luft bewirkt die geringe Wärmeleitfähigkeit des Baustoffes (k-Wert). W. sind Leichtbaustoffe mit einer Rohdichte von 35 bis 150 kg/m3. Sie können in künstliche W. und natürliche W. unterteilt werden. Insb. von den künstlichen W. können infolge von Faserabgaben und/oder Ausdünstungen gesundheitliche Gefahren ausgehen. Künstliche organische W.: Polystyrol-, Polyurethanplatten und -schäume.
Man unterscheidet zwischen:
Künstliche mineralische W.: Mineralwolle und Schaumglas (Transparente Wärmedämmung).
Natürliche organische W.: Holzweichfaserplatten, Holzwolleleichtbauplatten, Cellulosedämmstoffe, Kork, Kokosfasern, Stroh und Schilfrohr.
Siehe auch Stichwort Naturdämmstoffe. Natürliche mineralische W.: Blähton, expandierte Perlite und Vermiculite.
Autor: KATALYSE Institut
Verbrauchsabhängige Heizkostenabrechnung
Die "Verordnung über die verbrauchsabhängige Abrechnung der Heiz- und Warmwasserkosten" von 1981 in der Neufassung vom 20.1.1989 hat zum Ziel, den Energieverbrauch durch Gebäudeheizungen (Heizung, Raumwärmebedarf) und Warmwasserbereitung zu vermindern.
Der Anreiz zur Änderung im Das Verbraucherverhalten hat grossen Einfluss auf die Umweltbelastung. Dies beginnt schon beim Konsumverhalten. Der Kauf umweltfreundlicher Produkte (Umweltzeichen) entlastet nicht nur die Umwelt bei Herstellung, Verwendung und Entsorgung, sondern kann auch Einfluss auf die Unternehmenspolitik ausüben (umweltorientierte Unternehmensführung, Ökomarketing). Verbraucherverhalten besteht darin, daß sich die V. am tatsächlichen Verbrauch des einzelnen orientiert. Die Betriebskosten werden dementsprechend verteilt. Das Ziel der Einsparung kann schon erreicht werden, wenn mindestens 50% der Heizkosten nach dem individuellen Verbrauch verteilt werden. Die V. führt nach Untersuchungen zu Energieeinsparungen von etwa 15%. Dazu werden Geräte zur Verbrauchserfassung von Wärme und Warmwasser angebracht. Die Gebäude werden dabei nicht nach ihrer Nutzungsart unterschieden, sondern entscheidend ist, dass sie (sowohl Wohn- als auch gewerbliche Gebäude) von verschiedenen Personen genutzt, aber nur von einer gemeinsamen Anlage (Zentralheizung, Nah- oder Fernwärme, -wasser) versorgt werden. Bei fast 50% der zentral beheizten Wohnungen wurde bereits vor dem Inkrafttreten der Verordnung eine V. durchgeführt. Heute wird die V. in rd. 10 Mio Wohnungen angewandt.
Autor: KATALYSE Institut
Vakuumröhrenkollektoren
S. sind ein Bestandteil solarthermischer Anlagen. Sie absorbieren die einfallende Solarstrahlung und wandeln sie in Wärme um.
siehe: Sonnenkollektoren
Autor: KATALYSE Institut
Strom
Physikalisch: Bewegte elektrische Ladungen (Elektrizität) werden als elektrischer S. bezeichnet.
Im Gegensatz zu anderen Energieträgern wie z.B. Erdgas, Erdöl oder Kohle handelt es sich bei S. um einen veredelten Energieträger, der prinzipiell in sämtlichen Anwendungsbereichen eingesetzt werden kann.Da aber sowohl bei der S.-Erzeugung wie auch bei der S.-Verteilung und -Anwendung erhebliche Umweltschäden auftreten, sollte S. nur in Bereichen eingesetzt werden, wo andere Energieträger nicht eingesetzt werden können (Beleuchtung (Licht), elektrische Geräte). V.a. sollte S. nicht für Heizung und Warmwasserbereitung Verwendung finden.
Der S.-Anteil am Endenergieverbrauch (Energie) lag 1990 in Westdeutschland bei 18%, wovon etwa die Hälfte zur Wärmeerzeugung (Heizung und Warmwasser) genutzt wird und durch andere Energieträger ersetzt werden kann. Etwa 8% der westdeutschen Haushalte heizen mit Elektrospeicherheizungen. Während in den 60er und 70er Jahren der S.-Verbrauch der Haushalte jährlich stark anstieg (1965-1970 jahresdurchschnittlich um 12,7%, 1970-1975 jahresdurchschnittlich um 9,3%), stagniert er seit 1985.
S.-Erzeugung: Der bei weitem überwiegende Teil des S. wird in Deutschland in Kraftwerken ohne Abwärmenutzung erzeugt. Hierbei gehen ca. 65% der eingesetzten Primärenergie als umweltbelastende Abwärme verloren. Die S.-Erzeugung in Kohlekraftwerken hat einen wesentlichen Anteil an den Kohlendioxid-, Schwefeldioxid- und Stickoxid-Emissionen (Treibhauseffekt, Waldsterben). Sämtliche Kernkraftwerke werden ausschließlich zur S.-Erzeugung betrieben.
In Deutschland wurden 1990 385 Mrd kWh (West) und 81 Mrd kWh (Ost) S. erzeugt (s.Tab).
Die S.-Erzeugung kann mit Hilfe von Kraft-Wärme-Kopplung und insb. Nutzung regenerativer Energiequellen umweltfreundlicher gestaltet werden (Windenergie, Solarkraftwerk, Solarzelle, Wasserkraft, Gezeitenkraftwerk). Erst wenn S. überwiegend aus regenerativen Energiequellen entspringt, sollten ihm neue Einsatzgebiete wie z.B. Elektroauto erschlossen werden.
S.-Verteilung: Um S. über größere Entfernungen möglichst verlustfrei transportieren zu können, werden Hochspannungsleitungen verwandt, die in vielfältiger Weise umweltschädigend wirken.
S.-Anwendung: Die vom elektrischen S. erzeugten elektrischen und magnetischen Felder können nach neuen Erkenntnissen zu verschiedensten gesundheitlichen Schäden beim Menschen führen (Elektrosmog).
Autor: KATALYSE Institut
Vakuumflachkollektoren
siehe: Sonnenkollektoren
Autor: KATALYSE Institut
Stadtgas
Siehe Gas.
Autor: KATALYSE Institut
Sonnenkraftwerke
Siehe Solarkraftwerk.
Autor: KATALYSE Institut
Tropenholz
Tropenholz ist das Holz, das in den Tropen im sog. Regenwald wächst und eingeschlagen wird.
Deutschland gehört zu den Hauptimportländern von Tropenholz. Einsatzgebiete sind u.a.: Möbel, Innenausbau, Fenster, Garten- und Wasserbau. Im Gegensatz zur deutschen Forstwirtschaft wird in den Tropenländern i.d.R. keine Nachhaltigkeit in der Forstwirtschaft bzw. im Holzeinschlag, sondern Raubbau am Wald betrieben. Da die Regenwald-Zerstörung, die eng mit dem Export von Tropenholz verknüpft ist, zu den größten Umweltkatastrophen überhaupt zählt, rufen verschiedene Umweltorganisationen seit Jahren zum Boykott von Tropenholz auf. Tropenholz kann in fast allen Anwendungen ohne größere Probleme durch geeignetes europäisches Holz ersetzt werden.
Autor: KATALYSE Institut
Sonnenenergie
Siehe Solarenergie.
Autor: KATALYSE Institut
Trogbauweise
Die T. ist eine Form der Lärmschutzbauten. Hierbei handelt es sich um Straßen in Tieflage.
Im Gegensatz zu Einschnitten, die an den Seiten abgeböscht sind, bildet bei der T. die Straße mit den senkrechten Wänden an der Seite einen Trog. Die Schutzwirkung der T. wird häufig überschätzt, da zwischen den schallharten Stützmauern Mehrfachreflexionen auftreten, die die Schirmwirkung teilweise wieder aufheben oder im Extremfall die Schallwellen auf einen bestimmten Punkt konzentrieren können.
Autor: KATALYSE Institut
Solarthermische Kraftwerke
Siehe Solarkraftwerk, Solarthermische Anlage.
Autor: KATALYSE Institut
Solartankstellen
Tankstellen für Solarmobile. I.d.R. bestehen S. aus Solarzellen, die ihren Strom in Akkumulatoren speisen.
Der so gespeicherte Solarstrom kann dann von Solarmobilen getankt werden. Erst das Tanken aus der S. macht das Elektroauto zur umweltfreundlichen Alternative zum konventionellen Auto.
Zukünftig werden auch Tankstellen, die solar erzeugten Wasserstoff vertreiben, S. genannt werden.
Siehe auch: Solarzellen, Strom, Akkumulatoren
Autor: KATALYSE Institut
Solarmobil
S. im engeren und ursprünglichen Wortsinn sind Fahrzeuge (zu Land oder zu Wasser), die ihre Antriebskraft von der Sonne beziehen. Ein Solargenerator lädt im Fahrzeug mitgeführte Akkus, die den Strom, welcher über Solarzellen aus der natürlicher Sonnenstrahlung gewonnen wird, für einen oder mehreren Elektromotoren liefern.
Die Prototypen, wie sie noch auf S.-Rennen zu sehen sind, haben eine möglichst große Oberfläche, die zum Anbringen von Solarzellen genutzt wird. Die alltagstauglichen Modelle decken ihren Strombedarf nur zu geringen Teilen aus eigenen Solarzellen und stellen an sich eher Elektroautos dar, die ihren Strom von Solartankstellen beziehen.
Als Solartankstelle kann z.B. ein Garagendach dienen, auf dem die Solarzellen optimal zur Sonne ausgerichtet werden können und mehr Platz zur Montage der Zellen vorhanden ist. Es haben sich bereits S.-Besitzer mit einer gemeinsam genutzten Solartankstelle zu Solargenossenschaften zusammengeschlossen. Die Trennung von Stromgewinnung und Elektroautofahren steigert aber auch die Versuchung, das Fahrzeug gleich aus der normal betriebenen Steckdose zu tanken - ganz ohne Sonne.
Siehe auch: Elektroauto
Autor: KATALYSE Institut
Solarkraftwerke
Man unterscheidet zwischen Photovoltaik-Kraftwerken und solaren Wärmekraftwerken (thermische S.).
In Photovoltaik-Kraftwerken wird die einfallende Sonnenstrahlung mit Hilfe von Solarzellen direkt in Strom umgewandelt.
Solarthermische Kraftwerke hingegen nutzen die Sonnenwärme als Prozeßwärme oder zur Stromerzeugung. Außer dem Aufwindkraftwerk (s.u.) verwenden alle thermischen S. Spiegel zur Fokussierung des Sonnenlichts. Daher können sie nur in sonnenreichen Ländern mit einem hohen Anteil an Direktstrahlung (Globalstrahlung) eingesetzt werden. Optimaler Standort ist der sog. Sonnengürtel der Erde, in dem z.B. die Sahara und Südkalifornien liegen. In Europa kommen lediglich die Südteile von Spanien, Italien und Griechenland in Frage.
Vier unterschiedliche Konzepte stehen derzeit zur Diskussion:
Solartürme bestehen aus einem zentralen Empfängerturm, der von Spiegelgruppen umgeben ist, die die einfallende Sonnenenergie auf die Turmspitze konzentrieren. Dort können Temperaturen bis zu 1.000 Grad C erreicht werden, die sich sowohl als Prozeßwärme oder zur Stromerzeugung nutzen lassen. Der größte Solarturm war Solar One mit einer Leistung von 10 MW (Barstow/Kalifornien), er wurde nach seiner 6-jährigen Testphase stillgelegt.
Parabolschüsselanlagen bestehen aus Parabolspiegeln, die in ihrem Brennpunkt die gebündelte Sonnenenergie an einen Wasserdampfkreislauf oder insb. auch an Stirlingmotoren abgeben. Parabolschüsseln halten mit einem Stromerzeugungs-Wirkungsgrad von 30% den Rekord aller S.. Kleine Anlagen stehen in verschiedenen Ländern.
Beim Aufwindkraftwerk erhitzt die Sonne Luftmassen unter riesigen, treibhausartigen Glasdächern. Die Luft steigt über einen Kamin nach oben und treibt dabei eine Windturbine an. Aufwindkraftwerke sind von der Technik her sehr simpel, benötigen aber aufgrund ihres geringen Wirkungsgrads von maximal 2% sehr große Flächen. Ein Demonstrationskraftwerk (50 kW) hat in Manzanares (Spanien) bis zu seiner Zerstörung durch einen Sturm 1989 sieben Jahre lang erfolgreich Strom produziert.
Bei Parabolrinnenanlagen (Solarfarm) konzentrieren trogförmige Spiegel das Sonnenlicht auf mit synthetischem Öl gefüllte Empfängerröhren, die sich in der Brennlinie der Spiegel befinden. Das bis zu 400 Grad C heiße Öl wird zu einem zentralen Wärmetauscher gepumpt, wo es seine Energie an einen Wasserdampfkreislauf zwecks Stromerzeugung abgibt. Der Gesamtwirkungsgrad der Stromerzeugung liegt bei 14%.
Die Parabolrinnenanlagen (auch: Solarfarmen) haben bislang als einzige S.-Technologie die kommerzielle Serienfertigung erreicht. In Kalifornien waren 1992 350 MW Solarfarmleistung installiert (über 95% der Leistung aller S. weltweit) und in Brasilien 150 MW in Planung. Neue Anlagen haben eine Größe von ca. 80 MW und Stromgestehungskosten von 15-20 Pf/kWh, was nur noch wenig über den Stromgestehungskosten fossiler Kraftwerke liegt und weit unter den Gestehungskosten photovoltaischer Systeme (Solarzelle). Mit Hilfe von thermischen Speichern oder fossilen Zusatzfeuerungen können Solarfarmen sogar 24 h unvermeidlichen Eingriffen in die Wüstenflora und -fauna kann es beim jetzigen Solarfarmkonzept zu Bodenkontaminationen durch das synthetische Öl kommen. In der nächsten Generation soll u.a. deshalb auf das Öl ganz verzichtet und statt dessen in den Empfängerröhren direkt Wasser verdampft werden.
Solarfarmen besitzen weltweit ein enormes Potential, mit ihrer Hilfe könnte man den Weltstrombedarf mehrfach decken und so z.B. durch eingesparte Kohlendioxidemissionen den Treibhauseffekt eindämmen.
Zu diesem Ergebnis kommt eine Studie im Auftrag des BMFT, gemeinsam durchgeführt von allen namhaften solaren Instituten und Firmen Deutschlands (1992). Je nach politischen Rahmenbedingungen könnten bis zum Jahr 2005 rund um das Mittelmeer mit einem Investitionsvolumen von 15-60 Mrd DM Solarfarmen mit einer Gesamtleistung von 3.500-13.500 MW errichtet werden. Dadurch ließ sich der Zubau an Gas- und Ölkraftwerken in den entsprechenden Gebieten um 4-15% reduzieren, wodurch der Atmosphäre jährlich 7-27 Mio t Kohlendioxid erspart blieben. Langfristig ist in den Ländern Ägypten, Libyen, Tunesien, Algerien und Marokko ein Areal von 500.000 km2 für den Aufbau von Solarfarmen geeignet.
Die allein auf dieser Fläche installierte Leistung von 12.000 GW könnte das Vierfache des derzeitigen Weltstrombedarfs decken. Der in der Sahara erzeugte Strom kann entweder mit geringen Verlusten über Höchstspannungstraßen (800 kV, Hochspannungsleitung) in die Ballungszentren geleitet werden oder aber auch auf die Wasserstofftechnologie zwecks Speicherung und Transport zurückgreifen.
Die unerschöpfliche und saubere Solarenergie hat begonnen, im Sonnengürtel der Erde kommerziell nutzbar zu werden. Es fehlt nicht die Technologie, sondern der politische Wille und damit das notwendige Kapital, den solaren Weg einzuschlagen und so endlich die weltweite Energieversorgung auf global umweltfreundliche Füße zu stellen, noch bevor der Treibhauseffekt die Erde verwüstet. Internationale Organisationen, wie z.B. die Weltbank, haben hier bislang eindeutig versagt.
Flächenbedarf: Regenerative Energiequellen
Lit.: M.Karus: Regenerative Energiequellen zur Stromerzeugung in Kalifornien, Öko-Institut, Freiburg 1987
Autor: KATALYSE Institut
Solarkonstante
Siehe Globalstrahlung.
Autor: KATALYSE Institut
Solarer Wasserstoff
Solarer Wasserstoff wird in Solarkraftwerken mittels Elektrolyse oder thermochemischer Zersetzung aus Wasser gewonnen.
Gewinnung, Speicherung und Nutzung: Wasserstofftechnologie.
Autor: KATALYSE Institut
Solarauto
Siehe Solarmobil.
Autor: KATALYSE Institut
Sekundärenergie
Siehe Energie.
Autor: KATALYSE Institut

