Fraunhofer ISE: „Kunststoffkollektoren ökologisch und ökonomisch deutlich besser“

(5.8.2015) Im Projekt „ExKoll“ hat die Forschungsgruppe „Gebrauchsdaueranalyse“ des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) die Wirtschaftlichkeit und Ökobi­lanz von Kollektoren aus Kunststoffmaterialien untersucht. Demnach sollen Polymer­kollektoren bei Produktionen mit hoher Stückzahl nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch deutlich besser abschneiden als gängige Flachkollektoren.

Polymerkollektor auf Extrusionsbasis (1), extrudiertes Absorberelement für flexible Kollektorbreiten (2), Endkappen für Polymerkollektoren (3). © Fraunhofer ISE (Bild vergrößern)

Für die ressourcenschonende Produktion von Kollektoren haben die Wissenschaftler sowohl Hochleistungs- als auch einfache Massenkunststoffe auf ihre Eignung für so­larthermische Kollektoren analysiert. Untersuchungen zur ...

• Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit sowie zur
• Marktakzeptanz und Wirtschaftlichkeit

... extrudierter Kunststoffkollektoren bildeten die Grundlage einer Lebenszyklusanaly­se. Dabei wurden die Energie- und Rohstoffflüsse der vielversprechendsten Kollektor­konzepte mit denen eines konventionellen Flachkollektors mit Aluminium-Kupfer-Absor­ber verglichen. „Die Ergebnisse der Wirkungsabschätzung zeigen deutlich, dass die ökologische Umweltbelastung bei den untersuchten Kunststoffkollektoren geringer ist als bei einem vergleichbaren Standard-Flachkollektor“, so Michael Köhl, Projektleiter am Fraunhofer ISE. „Wir konnten Differenzen von bis zu 65 Prozent feststellen.“

Auch im Vergleich bei den fünf Kategorien mit den größten Auswirkungen auf den öko­logischen Fußabdruck - Humantoxizität, Feinstaubbildung, fossile Rohstoffe, Klimawan­del, Abbau von metallischen Rohstoffen - sei die Belastung des herkömmlichen Flach­kollektors in allen Kategorien größer:

Ökologischer Fingerabdruck im Vergleich. © Fraunhofer ISE (Bild vergrößern)

Doch nicht nur unter ökologischen Gesichtspunkten haben Kunststoffkollektoren wohl ein großes Potenzial. Eine Kostenanalyse ergab, dass allein bei den Produktionskosten für Kunststoffkollektoren bis zu 50% eingespart werden könnten. Interessant sind die­se Erkenntnisse besonders für solche Unternehmen, die bereits in der Kunststoffferti­gung tätig sind und ihr Angebot um Kollektoren erweitern möchten.

Die Forschung will ihr Interesse zukünftig auch auf die Optimierung der Handels- und Vertriebskette von Polymerkollektoren richten - mit dem Ziel die Kosten weiter zu sen­ken und Kunststoffe als Alternative in der Solarthermie zu fördern. Raum für dieses Vorhaben bietet das „Solar Heating and Cooling“-Programm der Internationalen Ener­gieagentur (IEA SHCP) zum Thema Kostenreduktion.