Wärme und Strom direkt von der Sonne

Die kürzliche Senkung der Kosten für Photovoltaikpanels (PV) führte dazu, dass sich zahlreiche Solarunternehmen nicht mehr über Wasser halten konnten. Insbesondere für Unternehmen, die alternative Systeme zur Standard-Silizium-PV entwickelt hatten, war es schwierig, wettbewerbsfähige Systeme zu liefern. Zu den alternativen Systemen gehören Concentrated Solar Power (CSP) und konzentrierte Photovoltaik (CPV).

Auf der einen Seite müssen die CSP-Liefermengen stark erhöht werden, um ihre Kosten zu verringern und damit sie mit herkömmlichen PV konkurrieren können. Auf der anderen Seite ist die Verwendung von CPV begrenzt, da sie nur in Ländern mit vielen Sonnenstunden installiert werden können.

Mit einer EU-Finanzierung des Projekts "Transparent Fresnel based concentrated photovoltaic thermal system" (INTENSOL) entwickelten Forscher das innovative Konzept eines kostengünstigen High-Conzentration-PV-Solarthermie Systems (HCPV). Auf der Grundlage einer Kombination aus den neuesten Entwicklungen in der PV-Technologie und solarthermischen Komponenten ist dieses integrierte System in der Lage, Strom und Wärme zu erzeugen. Außer in den sonnenreichen Regionen eignet sich dieses System aufgrund seines hohen Konzentrationsfaktors auch für den Einsatz in Mitteleuropa.

Im Gegensatz zu konventionellen PV-Systemen verwendet die Lösung von INTENSOL kostengünstige Fresnellinsen, um das Sonnenlicht auf mehrere Solarzellen konzentrieren. Um die Effizienz weiter zu steigern, ist das System mit einem integrierten Kühl- und Wärmerückgewinnungssystem ausgestattet sowie mit einem zweiachsigen Verfolger, der das Systems in Richtung Sonne ausrichtet. Außerdem ist es leichtgewichtig und einfach zu warten.

Das INTENSOL-System ist eine modulare Anordnung, bestehend aus dem zentralen HCPV-System plus optionalen solarthermischen Komponenten - so genannte Afterheaters. Zum Beispiel ist ein reines HCPV-Kühlsystem nicht in der Lage, heißes Wasser in angemessenen Temperaturen zu liefern. Zu diesem Zweck kann ein einachsiges Konzentratorsystem hinzugefügt werden, um die Temperatur auf bis zu 150 Grad Celsius zu erhöhen. Dies ist besonders zum Erhitzen und Trocknen in industriellen Anwendungen nützlich.

Von INTENSOL wird nicht nur die Industrie sondern auch Hotelanlagen, Campingplätze, Sporthallen, Einkaufszentren, Krankenhäuser und Büros profitieren.