Eine Großanlage für die Messehalle Wels
Auf dem Dach der Messehalle in Wels/Österreich ging am 12. Mai 2011 mit ca. 3400 m² Kollektorfläche und ca. 2 MW Leistung eine Vakuumröhrenanlage in Betrieb, die Wärme in ein Fernwärmenetz speist. Im Sommer kann der Wärmeversorger mit dieser Solaranlage zeitweise über 50 % an Erdgas sparen. Die Solaranlage wurde von den Elektrizitätswerken Wels beauftragt, von der MEA Solar GmbH gebaut und von der Ritter XL Solar GmbH aus Deutschland geplant und geliefert. Das Monitoring durch das ASIC (Austria Solar Invention Center), die Regelung der Anlage sowie die Kommunikation mit der Fernwärmeleitstelle erfolgt über eine SPS-Steuerung, die für die Berechtigten von jedem Ort der Welt aus via Internet zugänglich ist.
Wärmenetz als Solarspeicher
Die CPC-Hochleistungs-Vakuumröhrentechnologie weist hier der Solarthermie als effizienter Form der Sonnenenergienutzung neue Wege. In der Solaranlage fließt das gleiche Wasser wie in den Fernwärmeleitungen. Das Kollektorfeld erstreckt sich über fast 10 000 m² Dachfläche, während die gesamte Technik zu ihrem Betrieb und zur Wärmeübergabe an die Fernwärme übersichtlich in einem nur etwa 50 m² großen Heizraum untergebracht ist. Das Kollektorfeld kann von einem einzigen Ingenieur in 1 bis 2 h bequem befüllt und in Betrieb genommen werden. Die Ausdehnung des Wassers der Solaranlage erfolgt direkt ins Wärmenetz. Es gibt keinen anderen Solarspeicher als das Wärmenetz selbst. Wenn der Druck im Welser Fernwärmenetz etwas höher oder das Messedach etwas tiefer gewesen wäre, gäbe es auch keine Wärmetauscher. Die Stahlrohre sind viel schlanker, als es bei konventionellen, mit Glykol gefüllten Solaranlagen üblich und notwendig ist.
Die Solaranlage speist niemals kälter als mit ca. 85 °C in das Fernwärmenetz ein. Es wird pro Jahr ein Wärmegewinn von ca. 1300 MWh erwartet. Für Pumpen und Ventile kommen dafür effektiv nur ca. 6,5 MWh (bzw. 0,5 %) an Elektroenergie zum Einsatz.
Um zu verhindern, dass die Solaranlage im Winter einfriert, werden voraussichtlich ca. 50 MWh (bzw. knapp 4 % des Solarertrages) benötigt. Bei einem Stromausfall sorgt eine unterbrechungsfreie Stromversorgung für den Frostschutz der Anlage. Diese benötigt weniger als 100 W elektrische Leistung, denn die Arbeit der Pumpen übernimmt bei einem Stromausfall bei Frostgefahr automatisch das Welser Wärmenetz.
Eigensichere Anlage
Die gesamte Anlage ist auch ohne Fremdenergie eigensicher, wie bereits zur Inbetriebnahme mittags bei wolkenlosem Himmel getestet wurde. Das heißt, ohne Wärmeabnahme siedet das Wasser in den Kollektoren und schiebt ca. 3 m3 Wasser zurück in das Fernwärmenetz. Dies erfolgt geräuschlos und ohne Fremdenergie innerhalb weniger Minuten, also auch bei einem etwaigen Stromausfall im Sommer.
Danach befüllt sich die Anlage wieder von selbst und arbeitet weiter wie zuvor. Falls einmal das Fernwärmenetz wegen Reparaturarbeiten abgesperrt wird und die Anlage deshalb in den thermischen Stillstand wechselt, nimmt ein Auffangbehälter dieses Wasser auf, aus dem es später automatisch wieder zurückgepumpt wird.
Das Kollektorfeld könnte auch „heiß gestartet“ werden, wenn sich in den Kollektoren überhitzter Dampf mit einer Temperatur von bis zu über 300 °C befindet.
