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andreas klüber - Wärme
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Solaranlagen

Solarthermie bezeichnet die Nutzung von Sonnenergie zur Wärmegewinnung. Es gibt zwei Arten der Nutzung: die passive und die aktive.

Bei der passiven Nutzung werden keine technischen Geräte eingesetzt; Sonnenstrahlen erwärmen unmittelbar. So dienen beispielsweise große Fensterflächen, die nach Süden ausgerichtet sind, der Erwärmung eines Gebäudes. Transparente Wärmedämmung funktioniert nach demselben Prinzip: Sonnenstrahlen dringen durch die äußere Dämmschicht und erwärmen die dahinter liegende Mauer. Neben Wärme dämmenden werden auch Wärme speichernde Materialien eingesetzt, um die Energie der Sonne in Form von Wärme passiv zu nutzen.

Technische Apparate wie Sonnenkollektoren kommen bei der aktiven Nutzung zum Einsatz. Sonnenkollektoren sammeln mit Hilfe von Absorberflächen Sonnenlicht.

Die gängigen Absorber besitzen eine selektive Beschichtung. Durch diese Beschichtung nimmt der Sonnenkollektor mehr Sonnenlicht als andere Oberflächen auf. Gleichzeitig verringert die Beschichtung die Abstrahlung von Wärme. Im Vergleich: Einfache schwarze Oberflächen nehmen Strahlung im Spektralbereich des Sonnenlichtes ebenso gut auf wie sie infrarote Wärmestrahlung abgeben.

Der Wirkungsgrad von Sonnenkollektoren hängt von der tatsächlich absorbierten Sonneneinstrahlung ab. Ein Teil der beim Auftreffen der Sonnenstrahlen entstehenden Wärme geht durch Wärmestrahlung, Wärmeleitung oder Wärmeübertragung verloren. Sonnenkollektoren erzielen trotzdem sehr hohe Wirkungsgrade: Sie wandeln bis zu 80% der auftreffenden Strahlungsenergie in Wärme um, im Durchschnitt sind es 60% bis 70%. Mit der so gewonnenen Wärme wird Wasser als Übertragungsmedium aufgeheizt. Letzten Endes wird die Wärme überwiegend zum Erwärmen von Brauchwasser oder der Raumluft genutzt.

Die Umwandlung von Sonnenenergie in Wärme durch Sonnenkollektoren ist die weltweit am meisten vertretene Technologie zur Nutzung von Sonnenergie.