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ENERGIE Sonne im Zwischenlager

Umweltfreunde träumen davon, im Winter mit Sommersonne zu heizen. Erste Tests mit unterirdischen Energiedepots beweisen, daß es möglich ist.
Von Gerd Rosenkranz
aus DER SPIEGEL 37/1997

Jürgen Zieger liebt die großen Zusammenhänge. Im Neckarsulmer Stadtteil mit dem romantischen Namen Amorbach will er verwirklichen, was die Mächtigen der Welt 1992 beim Uno-Umweltgipfel in Rio de Janeiro nur versprachen.

Mit einem neuen Bauprojekt will der sozialdemokratische Bürgermeister die Audi-Stadt zur »solarthermischen Hauptstadt Europas« befördern. Rund 5000 Einwohner im Neubaugebiet Amorbach werden künftig die Hälfte ihres Bedarfs an Heiz- und Warmwasserenergie direkt von der Sonne beziehen. Und alle wollen dabeisein beim ersten Schritt in die solare Wärmewirtschaft: Die Handwerkskammer und die Gewerkschaften, die CDU und die Grünen, selbst die Stadtwerke ziehen mit.

Das Herz der Solarsiedlung am Neckar soll unsichtbar unter der Erde schlagen, in Gestalt eines ebenso mächtigen wie neuartigen Energiereservoirs. In ihm wird die hochsommerliche Hitze gesammelt, zwischengelagert und wieder abgerufen, wenn oben der Schnee fällt.

Damit wendet sich Zieger der Wärmeerzeugung zu, einem Energiesektor, der in der vom Strom beherrschten Energiedebatte meist in den Hintergrund tritt. Zu Unrecht, denn Warmwasser und Heizung verschlingen rund 40 Prozent des gesamten Energiebedarfs - der weitaus größte Posten auf der nationalen Energierechnung.

Lange schien eine banale Tatsache der Nutzung der Sonne im Wege zu stehen: Sie scheint gerade dann am kräftigsten, wenn Heizen am wenigsten not tut.

Zwar zieren kleine Kollektoranlagen immer mehr deutsche Dächer. Bei jährlichen Zuwachsraten von rund 20 Prozent schnellte die Gesamtfläche der installierten Kollektoren 1996 auf immerhin 1,8 Millionen Quadratmeter. Der Atmosphäre blieben so im letzten Jahr rund 300 000 Tonnen Kohlendioxid erspart.

Doch dienen diese Anlagen fast ausschließlich der sommerlichen Dusche oder dem warmen Bad. Bei der Heizung, auf die neun Zehntel des privaten Wärmebedarfs entfallen, greifen die Solarjünger notgedrungen doch auf Kohle, Öl oder Erdgas zurück.

Geht es nach Jürgen Zieger und seinen Mitstreitern, wird das in Zukunft anders. Seit Anfang der achtziger Jahre Schweden und Dänemark erste Demonstrationsprojekte starteten, um die himmlische Wärme zwischenzulagern, stand fest: »Saisonale Speicher« können auch in unseren Breiten die Sonne zu einer Energiequelle fürs ganze Jahr machen (siehe Grafik). Mit ihnen, so die Kernthese einer Untersuchung des »Instituts für Regionalökonomie« in Eppelheim, sei die Umstellung auf eine »klimafreundliche Wärmewirtschaft« technisch möglich*.

Seit 1994 fördert auch das Bonner Forschungsministerium Projekte mit derartigen Speichern, neben Neckarsulm in Friedrichshafen und Hamburg.

Gemeinsam ist den drei solaren Siedlungen extrem gute Wärmedämmung und eine sonnengünstige Ausrichtung der Dachlandschaft. Im Baugebiet »Karlshöhe« (Hamburg-Bramfeld) sammeln Kollektoren mit einer Fläche von 3200 Quadratmetern die Sonnenwärme ein, in Friedrichshafen-Wiggenhausen sollen es 5600 Quadratmeter werden, in Neckarsulm-Amorbach sogar 15 000.

Unterschiedlich sehen die unterirdischen Wärmezwischenlager aus:

* »Erdbecken-Heißwasserspeicher« gleichen gewaltigen Tanks, in denen sich viel Sommerwärme verlustarm stauen läßt.

* »Aquifer-Speicher« verwenden ebenfalls das Speichermedium Wasser, in diesem Fall allerdings stammt es aus Grundwasserreservoirs.

* »Erdsonden-Speicher« nutzen das umgebende Erdreich als natürliches Wärmedepot.

Löcher für Erdbecken-Speicher wurden in Friedrichshafen-Wiggenhausen (Tankinhalt: 12 000 Kubikmeter) und Hamburg-Bramfeld (4500 Kubikmeter) ausgehoben. Zum Schutz gegen Korrosion sind die zylindrischen Stahlbetonkolosse innen vollständig mit einer Edelstahlfolie ("Liner") ausgekleidet, außen dient eine Mineralwolleschicht zur Wärmedämmung.

Das Aquifer-Konzept wird für Standorte in Chemnitz und Berlin diskutiert. Voraussetzungen sind ruhendes Grundwasser - sonst würde das über Sonnenkollektoren aufgeheizte Wasser mitsamt der Wärme davonfließen - und wasserundurchlässige Erdschichten ober- und unterhalb des Wasserreservoirs.

Der Erdsonden-Speicher erlebt seine Premiere in Neckarsulm. Das Konzept kommt ohne die Konstruktion gewaltiger Stahlbetontanks aus. Statt dessen durchbohren über 1100 vertikal verlegte U-Rohre ("Erdsonden") das Erdreich wie einen Schweizer Käse.

Durch das Rohrsystem zirkuliert im Sommer das solar erwärmte Wasser und heizt den umgebenden Boden allmählich auf. Im Winter holt sich der Wasserkreislauf die Energie aus dem Erdreich zurück. 30 Meter tief sind die Löcher, die derzeit in Neckarsulm in die Erde getrieben werden.

Euphorie will sich dennoch nicht einstellen. Ob die Sonne als Ganzjahres-Wärmequelle eine Zukunft hat, ist längst nicht entschieden. Noch ist Wärme aus konventionellen Heizkesseln erheblich billiger.

Zwar erwarten alle Fachleute, daß die Kosten bei der Kollektorfertigung drastisch sinken werden. Auch die Speichertechnik werde mit zunehmender Erfahrung preiswerter. Doch ohne öffentliche Förderung wird es auch dann nicht gehen.

Berthold Stanzel, der das Projekt in Friedrichshafen für die örtlichen Stadtwerke betreut, zieht für die Pilotanlage eine ernüchternde Bilanz. Danach reichen die eingesparten Brennstoffkosten nicht einmal aus, um die laufenden Betriebs- und Wartungskosten der Gesamtanlage zu decken.

»Wenn Sie Geld verdienen wollen«, gesteht auch Zieger nüchtern ein, »dann schließen Sie jedes Neubaugebiet ans Erdgas an.«

Über 1100 Rohre durchbohren das Erdreich wie einen Schweizer Käse

[Grafiktext]

Solarthermie rund um das Jahr - am Beispiel des Erdbecken-Heißwasser-

Speichers

[GrafiktextEnde]

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Solarthermie rund um das Jahr - am Beispiel des Erdbecken-Heißwasser-

Speichers

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* Henrik Paulitz: »Solare Netze - Neue Wege für eineklimafreundliche Wärmewirtschaft«. Verlag die Werkstatt, Göttingen;190 Seiten; 28 Mark.

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