Solarthermie: Sonnenkollektoren aus Kunststoff made in Norway

Nachdem hochentwickelte Polymere als Baumaterial für Sonnenkollektoren aus Kunststoff seit Jahrzehnten im Gespräch sind, macht das norwegische Solarthermie-Unternehmen Inaventa Solar jetzt Ernst mit der Fabrik-Neugründung.

Das Start-up investiert rund 4 Millionen Euro in die neue Produktionsanlage. Das Geld wurde von der Muttergesellschaft, der 3 Norske Group, aufgebracht. Von der Auftragserteilung bis zur Inbetriebnahme der neuen, einzigartigen Produktionslinie vergingen rund 18 Monate.

Solarkollektoren mit 600.000 m2 per anno

Inaventa hat nun bekannt gegeben, dass die Produktionsleistung ihrer Fabrik 600.000 m2 Kollektorfläche pro Jahr beträgt, was einer solarthermischen Leistung von 420 MW entspricht.

„Unser innovativer Ansatz bestand darin, Metalle durch Hochleistungspolymere zu ersetzen. Es ist ein Trend, den wir auch in anderen Sektoren wie der Automobil- und Luft- und Raumfahrt sehen“, erklärt Ingvild Skjelland, bei Inaventa Solar für die Öffentlichkeitsarbeit zuständig. Der entscheidende Vorteil der Verwendung von Polymeren in der Absorberproduktion bestehe darin, dass sie eine größere Flexibilität beim Kollektordesign böten und eine hochautomatisierte Herstellung ermöglichten. Damit will Inaventa nicht zuletzt die Kosten senken.

Solarthermie zur Gebäudeintegration

Die Kollektoren fertigt Inaventa Solar kundenspezifisch in beliebiger Länge von 2 bis 6 Metern und in einer Standard-Breite von 60 Zentimetern. Hauptsächlich sollen sie gebäudeintegriert, zum Beispiel als Fassadenkollektoren, eingesetzt werden. „Die auf die Baustelle gelieferten metallgerahmten Polymerabsorber sind modular aufgebaut. Ihr geringes Gewicht erleichtert den Transport und die Integration vor Ort erheblich“, sagt Skjelland.

Die automatisierte Absorberfertigung besteht aus zwei wesentlichen Schritten: Zunächst produziert eine Extrusionsmaschine eine lange Absorbermatte mit einer Reihe paralleler Kanäle. Die Form sieht ähnlich aus, wie die transparenten Kunststoff-Doppelstegplatten, die man in jedem Baumarkt bekommt – natürlich nicht transparent, sondern hochabsorbierend. Die Kanäle der extrudierten Polymerabsorber sind mit Wasser gefüllt. Ihre Wände dienen als große Wärmeübertragungsfläche. Diese Art der Konstruktion sorgt für eine gute Wärmeübertragung des Absorbers. Weil Polymere einen geringeren Wärmeübergangskoeffizienten als Metalle haben, ist das besonders wichtig.

Absorber aus Kunststoff, Rahmen aus Alu

Anschließend wird die Kunststoff-Matte auf die gewünschte Länge zugeschnitten und die Endkappen werden von einer automatisierten Infrarot-Schweißanlage mit den Kanälen der Matte verbunden. Der Absorberrahmen besteht aus Aluminium, während die Abdeckung wahlweise aus Polycarbonat oder Glas sein kann. Die Solar Keymark-Zertifizierung für die Sonnenkollektoren aus Kunststoff hat Inaventa beantragt. Der Zertifizierungsprozess laufe bereits, heißt es von Seiten des Unternehmens.

Gemeinsam mit Solvay in Belgien hat Inaventa Solar an der Optimierung von zwei maßgeschneiderten Polymeren gearbeitet, einem Stoff namens XE4510-BL für die Absorber und einem anderen mit der Bezeichnung XE5430-BL für die Endkappen. „Die Materialien halten kurzzeitig 200 °C aus und können anhaltend 160 °C ausgesetzt werden“, erklärt Skjelland.

Das Kollektordesign von Inaventa Solar haben die Norweger über zwei Jahrzehnte in enger Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Partnern entwickelt. Im Jahr 2019 erwarb 3 Norske dafür die Rechte von Aventa Solar, einem norwegischen Unternehmen, das im selben Jahr geschlossen wurde.

10 Jahre Forschung an Sonnenkollektoren aus Kunststoff

Der CEO von Inaventa Solar, John Rekstad, der früher Aventa Solar leitete, begann vor mehr als 10 Jahren bei Chevron Phillips Chemicals International mit der Untersuchung von Polymermaterialien, die für Sonnenkollektoren aus Kunststoff geeignet sind.

Die Fabrik, in der Rekstat nun die Früchte seiner langjährigen Entwicklungsarbeit ernten will, war ursprünglich eine Scheune, bevor Inaventa das Gebäude in eine moderne Produktionshalle umgewandelt hat. Als Energiequellen nutzt das Unternehmen dafür Solarenergie und Wasserkraft. Ein in den Fels gebohrter Saisonalspeicher speichert nicht nur die überschüssige Wärmeenergie, die die gebäudeintegrierten Sonnenkollektoren im Sommer erzeugen. Er nimmt auch die Abwärme der Produktionslinie auf, um damit im Winter die Fabrik und ein Gewächshaus zu versorgen.

Weitere Informationen: www.inaventasolar.com
English version of this article: solarthermalworld.org

3.12.2021 | Autoren: Bärbel Epp, Guido Bröer
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