Bauen mit Stahl - Techforum - Hoesch Bausysteme GmbH

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Solarthermie: ein Wachstumsmarkt für Stahl
Drastisch gestiegene Öl- und Gaskosten lösen eine deutliche Nach -
frage nach Solarwärmeanlagen aus, mit denen aus Sonnenenergie
Wärme für heißes Brauchwasser, für die Unterstützung der Gebäu -
deheizung und die Klimatisierung gewonnen werden kann. Nach
Angaben des Bundesverbandes Solarwirtschaft (BSW) wuchs die
neu installierte Kollektorfläche für Solarwärmeanlagen in
Deutschland im Jahr 2005 um 26 % gegenüber dem Vorjahr auf
etwa 950.000 m 2 . Für 2006 rechnet der Verband mit einem
Marktwachstum von 30 % und einer neu installierten
Solarkollektorfläche von über 1,2 Mio m 2 .
Dieser Zukunftsmarkt soll ein Markt für Stahl werden, so hat es
sich das Team des Solabs ® -Projektes zum Ziel gesetzt, an dem das
Unternehmen ThyssenKrupp Steel und dessen Tochtergesellschaft
DOC Dortmunder OberflächenCentrum gemeinsam mit acht weiteren
Partnern aus Europa teilnehmen. Es geht um ein neues, wirtschaftlicheres
Konzept zur Herstellung von Solarkollektoren im
Stahlbau, mit deren Hilfe die Energie des Sonnenlichtes zur
Wärmeerzeugung genutzt wird.
Das Konzept
Natürlich spielt in diesem Konzept der Werkstoff Stahl, der mittels
einer speziellen, solarselektiven Beschichtung die Sonnenenergie
absorbiert, eine besonders wichtige Rolle. Ziel ist es, dem Markt
kostengünstige Solarthermie-Anlagen auf Stahlbasis im Vergleich
zu den heutigen Systemen anzubieten und damit die Akzeptanz die-
0,8
0,6
Reflexion 1,0
0,4
0,2
0,0
Sonne
Selektive Schicht
ser innovativen Energiegewinnungstechnologie zu erhöhen. Um
diese weiter zu steigern, kommt auch dem Design der Fassa -
denkollektoren eine besondere Bedeutung zu. Eine europaweite
Befragung von Architekten ergab, dass unverglaste, farbige und
modulare Fassadenelemente bevorzugt werden, die das Gebäu -
dedesign unterstreichen. Die Farbigkeit der wärmegewinnenden
Fassadenelemente wird dabei eine bruchlose Integration in die
Architektur und Farbgestaltung der Gebäude ermöglichen.
Beschichteter Stahl als Ersatz für Glas
Bislang werden solarthermische Kollektoren überwiegend in
Aluminiumrahmen mit einer gläsernen Abdeckung hergestellt,
durch die das Sonnenlicht auf einen meist aus Kupfer bestehenden
Absorber fällt. Der Absorber ist solarselektiv beschichtet, sodass er
einen möglichst großen Teil der Sonnenenergie in mit Wasser
gefüllte Kupferrohre leitet, die an der Unterseite des Bleches befestigt
sind. Solarselektive Eigenschaften einer Schicht zeichnen sich
dadurch aus, dass die Schicht in Bereichen hoher Energie (niedrige
Wellenlänge) das Sonnenlicht sehr gut absorbiert, also möglichst
wenig reflektiert, und in Bereichen niedriger Energie (hohe Wellen -
länge) möglichst wenig Energie in Form von Wärme emittiert, also
möglichst stark reflektiert | Bild 1 |. Aus dem so erhitzten Wasser
wird über Wärmetauscher die Wärme an Heizungs- oder
Brauchwasserkreisläufe abgegeben.
Das neue Konzept der Solabs ® -Projektpartner sieht vor, solarthermische
Kollektoren aus Stahl zu bauen. Das DOC ® hat im
Wellenlänge in μm
Wärmestrahlung bei 373 K
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Bild 1 | Charakteristik einer solarselektiven Beschichtung; hohe Absorption des Sonnenspektrums, geringe Emission der Wärmestrahlung