Einleitung Wie man mit der Kraft der Sonne Energie erzeugen kann, wurde im vorstehenden Kapitel zur Photovoltaik bereits eingehend erläutert und wird im nachstehenden Kapitel zur Konzentratortechnik noch einmal im großindustriellen Stil beleuchtet. Dass man mit Sonnenkraft Wärme erzeugen kann, erscheint ebenfalls recht naheliegend. Erstaunen verursacht dagegen manches Mal die Anwendung der solaren Kühlung, die neben der Brauchwassererwärmung und Raumbeheizung eine weitere, gängige Anwendung im Bereich der Solarthermie ist. Dabei ist das Prinzip der solaren Wärmegewinnung eigentlich recht einfach und zudem seit vielen Jahrhunderten bekannt. Bereits in der Antike gab es erste einfache Anwendungen in Form von Hohlspiegeln zur Fokussierung von Lichtstrahlen. Sehr vereinfacht kann man sagen, dass die Sonnenstrahlung zu jener Zeit Wasser – heutzutage vielfach ein Trägermedium – in einem dunklen Behälter erwärmte. Das Trägermedium heutiger Anlagen speichert die Energie, erwärmt Brauchwasser oder transportiert die Energie zu einem Wärmetauscher. Zugegeben, heutige solarthermische Anlagen sind um ein vielfaches komplexer und technologisch anspruchsvoller, das Grundprinzip lässt sich so dennoch gut beschreiben. In dieser Einfachheit liegt sicherlich auch ein Schlüssel für die hohe Akzeptanz dieser Solaranwendung im Endkundenmarkt und die starke Verbreitung solarthermischer Anlagen auf der Welt. Der deutsche Markt war 2008 mit einer neu installierten Leistung von 1,5 GWth der dominierende Absatzmarkt für Solarkollektoren in Europa. Insgesamt sind heute rund 7,7 GWth thermischer Leistung in Deutschland verbaut. Grund für diese enorme Nachfrage sind gute Förderbedingungen und eine staatliche Unterstützung durch das Marktanreizprogramm, so die European Solar Thermal Industry Federation [ESTIF: 2009, S.3 f.]. Deutschland hielt damit im Jahr 2008 einen Marktanteil in Europa von rund 44 Prozent, gefolgt von Spanien und Italien mit je neun Prozent, Frankreich mit acht Prozent und Österreich mit sieben Prozent. Zu den gebräuchlichsten Kollektortypen zählen Flachkollektoren und die Vakuumkollektoren, bei denen zwei ineinander verbaute Glasröhren zum Einsatz kommen. Das äußere, transparente Glasrohr umschließt dabei das innenliegende Absorberrohr. Die Sonnenstrahlung wird meist noch von einem dahinterliegenden gebogenen Parabolspiegel zusätzlich reflektiert und verstärkt. Zwischen den beiden Röhren befindet sich ein Vakuum, wodurch die Kollektoren eine wesentlich höhere Betriebstemperatur erreichen und geringere Wärmeverluste aufweisen. Der Flachkollektor wird dagegen flach zur Sonne ausgerichtet und erhitzt ein Wasser-Propylenglykol-Gemisch. Diese Kollektorentypen kommen ohne gekrümmte Spiegel zur zusätzlichen Konzentration aus. 36