Der Absorptionsgrad als wichtiges Maß


Als Absorption bezeichnet man unter anderem die Umwandlung von Strahlung in Wärme. Diese wird möglich, wenn Strahlung (zum Beispiel durch die Sonne) auf eine Oberfläche trifft oder durch sie hindurchgeht. Als Maß für die Stärke der Absorption dient der Absorptionsgrad. Er wird höher, je dunkler die Oberfläche ist, auf die er trifft. Moderne Absorber in der Solarenergie sind heute in der Lage, bis zu 30 Prozent der Sonneneinstrahlung in nutzbare Energie für die Heizung und die Warmwasserbereitung umzuwandeln. Man spricht in diesem Zusammenhang von dem Wirkungsgrad. Der Absorptionsgrad kann zwar höher liegen, dann wird schwächere Sonneneinstrahlung in Wärme umgewandelt, Strom kann aber nicht erzeugt werden. Damit ein möglichst hoher Absorptionsgrad erreicht wird, sind die Absorber in der Regel aus schwarzem beziehungsweise sehr dunklem Material gefertigt.


Hocheffiziente Absorberflächen steigern die Energiegewinnung

Grundsätzlich gilt: Sobald der Absorptionsgrad fällt, sinkt auch der Wirkungsgrad – und weniger Energie wird erzeugt. Gemindert wird die Absorption zum Beispiel durch die Reflexion der Oberflächen oder bei transparenten und transluzenten Oberflächen durch die Transmission der Strahlen. Um die Verluste durch die Reflexion zu minimieren, kann eine selektive Beschichtung der Absorber vorgenommen werden. Solarlacke und andere manuell aufgetragene Beschichtungen sind weniger oder gar nicht selektiv. Bei so ausgestatteten Absorbern (Kollektoren) wird ein großer Teil der aufgenommenen kurzwelligen Sonneneinstrahlung als langwellige Wärmestrahlung wieder an die Umgebung abgegeben. Wie hoch dieser Anteil an Wärmeverlust ist, wird durch den Emissionsgrad angegeben. Relativ neu ist das Verfahren, eine Schicht aus Titan-Nitrid-Oxid im Vakuumverfahren aufzudampfen. Es gilt als besonders umweltfreundlich in der Produktion und nachhaltig im Betrieb. Nach Untersuchungen von unabhängigen Instituten wie dem Fraunhofer Institut für Solare Systeme (ISE) in Freiburg fällt der Wirkungsgrad auch nach 25 Jahren nicht merklich ab.
 


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