Von solarer Wärme geht nichts mehr verloren

Solarkollektoren machen fossilen Lösungen dank Umeå-Beschichtungen mächtig Konkurrenz

Moderne Solarkollektoren für die industrielle Nutzung (Foto: absolicon.com)

Umeå/Härnösand (pte005/16.05.2025/06:15)

Erik Zäll von der Universität Umeå hat den Wirkungsgrad der Solarkollektoren von Solarthermie-Anlagen mit raffinierter Oberflächentechnik massiv verbessert. Bisher wird ein beachtlicher Teil der solaren Wärme nutzlos reflektiert, zum einen an der Glasscheibe, die den eigentlichen Kollektor abdeckt und vor Schäden schützt, zum anderen an der Oberfläche des Kollektors selbst.

Stäbchen fangen Sonnenwärme

Für das Deckglas hat Zäll eine Antireflexbeschichtung aus Siliziumdioxid mit kleinen, hexagonal angeordneten Stäbchen entwickelt. Durch die Optimierung der Größe und Form der Stäbchen sowie der Dicke der Beschichtung ist die Durchlässigkeit des Glases erhöht worden.

Wärmestrahlen, die nicht hindurch wollen, werden von den Stäbchen erneut Richtung Kollektor geleitet statt in die Umwelt zu entweichen. Gleichzeitig bietet die Beschichtung Schutz gegen Kratzer, Schmutz und Feuchtigkeit, die zu Leistungseinbußen führen, so der Entwickler.

Zwei Lösungen für den Kollektor

Für den Kollektor hat Zäll zwei Lösungen vorgestellt. Die eine ist eine galvanisch aufgebrachte Kobalt-Chrom-Beschichtung, die dank ihrer Oberflächenstruktur Wärmestrahlen absorbiert. Die zweite Lösung ist eine Verbundfolie aus Kohlenstoffnanoröhrchen und Siliziumdioxid, die auf den Kollektorrohren aus Edelstahl befestigt wird.

Beide Beschichtungen absorbieren laut dem Wissenschaftler den größten Teil der solaren Infrarotstrahlen und geben nur sehr wenig Wärme ab. "Die Beschichtungen können mit kostengünstigen, umweltfreundlichen Verfahren hergestellt werden, die für die Großserienfertigung geeignet sind", beteuert Zäll.

Die Arbeit zeige, dass es möglich ist, Umweltverträglichkeit, Kosteneffizienz und hohe Leistung in optischen Beschichtungen zu kombinieren. "Das ist der Schlüssel, um Solarwärme in größerem Maßstab zu einer echten Alternative zu fossilen Brennstoffen zu machen", so Zäll. Erster Nutzer ist die schwedische Solarenergiefirma Absolicon Solar Collector in Härnösand.

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