Solar heat for industrial processes, IEA SHC Task 33/IV

Das zentrale Ziel dieser internationalen Forschungskooperation ist die Erschließung industrieller Prozesswärme für solarthermische Anlagen. Dazu werden sowohl theoretische Grundlagen erarbeitet wie auch Komponenten und systemtechnische Konzepte entwickelt. Die Arbeit gliedert sich in folgende vier Teilaufgaben:

• Subtask A: Dokumentation und Analyse von bestehenden Anlagen und Verbreitung von Ergebnissen der Task 33/IV
• Subtask B: Untersuchung von industriellen Prozessen
• Subtask C: Kollektoren und Komponenten
• Subtask D:System Integration und Demonstrationsanlagen

Österreichische Beiträge: Die Nutzung von Solarenergie in Gewerbe- und Industriebetrieben ist in Österreich derzeit gegenüber der Nutzung im Schwimmbad- und Haushaltsbereich unbedeutend. Vergleicht man hingegen den Energieverbrauch der Sektoren Industrie, Verkehr, Haushalte und Service, so hatte der Sektor Industrie 1998 mit 269 PJ (29%) den größten Endenergieverbrauch, knapp gefolgt von den Sektoren Verkehr 260 PJ (27%) und den Haushalten mit 250 PJ (26%). An letzter Stelle liegt der Servicesektor mit 178 PJ (18%). Der Großteil der Energie, die in Gewerbe- und Industriebetrieben für Produktionsprozesse sowie für die Beheizung von Produktionshallen benötigt wird, ist Niedertemperaturwärme.

Durch die Mitarbeit im Rahmen der Task 33/IV soll ein neues Segment für die Nutzung der thermischen Solarenergie erschlossen werden und Österreich seine Vorreiterrolle im Solarwärmebereich weiter ausbauen. Zudem entsteht für österreichische Unternehmen die Chance, diesen Vorsprung nicht nur für den Heimmarkt, sondern insbesondere auch für den Export zu nutzen.

Die Kooperation mit dem SolarPACES Programm der IEA eröffnet zudem den Zugang zu Know-how im solarthermischen Mittel- und Hochtemperaturbereich. In diesem Segment wurden in Österreich bisher kaum F&E Projekte durchgeführt, da man konzentrierende Systeme für mitteleuropäische Standorte für nicht zielführend hielt. Durch den sehr hohen Exportanteil der österreichischen Solartechnikunternehmen hat sich die Situation nun grundlegend geändert.

Die internationale Kooperation im Rahmen der IEA ermöglicht auch das frühzeitige Erkennen von Anforderungen neuer Märkte außerhalb Österreichs und damit die Möglichkeit mit der Entwicklung von Komponenten und angepasster Systemtechnik darauf reagieren zu können.

Neben der Dokumentation von solaren Prozesswärmeanlagen und Verbreitung der Ergebnisse der Task 33/IV in Österreich liegen die Schwerpunkte der österreichischen Beteiligung in folgenden Bereichen:

• Potenzialstudie für Österreich
• Entwicklung von Planungsstrategien zur Integration von Solarwärme in industrielle Prozesse- basierend auf dem PINCH-Konzept.
• Entwicklung eines Parabolrinnenkollektors. Die Entwicklung des Parabolrinnenkollektors erfolgt in Kooperation mit einem österreichischen Industriepartner (Knopf GmbH) im Rahmen eines „Fabrik der Zukunft“ Projektes. Die Ergebnisse werden als österreichischer Input in die Task eingebracht.
• Untersuchungen zum Stillstandsverhalten großer Kollektorfelder
• Erstellung von Planungsrichtlinien
• Entwicklung von numerischen Planungswerkzeugen, basierend auf der Simulationsumgebung TRNSYS
• Durchführung von Fallstudien für mehrere österreichische Industriebetriebe
• Errichtung von Demonstrationsanlagen. In Kooperation mit der österreichischen Industrie werden Demonstrationsprojekte realisiert und vermessen.
• Messtechnische Begleitung der Demonstrationsanlagen
• Herausgabe eines Handbuchs für solare Prozesswärme