Solarpionier Kepler Universitätsklinikum

Beim Neuromed Campus des Kepler Universitätsklinikums wurden im Zuge des Neubaus bereits 2004 drei große Solaranlagen gebaut. Zu diesem Zeitpunkt steckte die Nutzung von Solarenergie im großen Stil noch in den Kinderschuhen und es bedurfte einiger Anstrengung, das Konzept für diese Anlagen zu planen. Dass sie schließlich doch umgesetzt werden konnte, ist dem Weitblick der damaligen Verantwortlichen zu verdanken.

Solarenergie für Warmwasser

Die drei thermischen Solaranlagen versorgen sowohl Bettenbereiche als auch die Küche des Klinikums mit Warmwasser. Durch wassersparende Maßnahmen in den letzten 21 Jahren ist der Warmwasserbedarf gegenüber den damaligen Annahmen deutlich gesunken. Obwohl das die Anlagenleistung reduziert, beträgt die Jahresleistung nach wie vor beinahe 200 Kilowattstunden pro Quadratmeter. Das entspricht der Leistung einer perfekt positionierten neuen Photovoltaikanlage! Die Wartungskosten sind mit 50 Euro pro Quadratmeter in der bisherigen Lebenszeit ebenso sehr überschaubar. Es zeigt sich also eindeutig, dass die Investition damals schon wirtschaftlich sinnvoll war. Und das ist noch nicht das Ende, denn sie läuft und läuft und läuft!

Höherer Wirkungsgrad thermischer Anlagen

Im Kepler Universitätsklinikum sind sogenannte thermische Solaranlagen verbaut. Diese erwärmen Heizungs- oder Trinkwasser, im Unterschied zu Photovoltaikanlagen, welche elektrischen Strom erzeugen.

Der Wirkungsgrad solcher thermischen Anlagen erreicht bis zu 80 Prozent, während die Photovoltaik mit 25 Prozent auskommen muss. In der Realität ist dieser Wirkungsgrad aber von der Menge und Soll-Temperatur des Warmwassers abhängig.

Ein Sonnenkollektor kann man sich wie ein Haus vorstellen: innen wird Wärme gesammelt, aber durch die Außenflächen geht auch wieder Wärme verloren. Je größer der Unterschied zwischen innen und außen ist, desto mehr Energie geht verloren.

Wenn also kaltes Wasser erwärmt werden soll und die Temperatur im Kollektor ungefähr so hoch ist wie die Außentemperatur (zum Beispiel 20 Grad Celsius innen wie außen), gibt es praktisch keine Verluste. Dann arbeitet der Kollektor fast mit seinem vollen Wirkungsgrad von etwa 80 Prozent.

Steigt die Temperatur im Kollektor aber auf zum Beispiel 60 Grad Celsius, während es draußen nur 20 Grad hat, dann ist der Temperaturunterschied groß. Dadurch verliert der Kollektor viel Wärme, und sein Wirkungsgrad sinkt deutlich – etwa auf die Hälfte.

Im Uniklinikum ist deshalb Folgendes passiert: Weil durch Wassersparen weniger heißes Wasser gebraucht wird, bleibt das bereits erwärmte Wasser länger warm. Der Kollektor heizt dann bei höherer Temperatur nach, verliert aber mehr Energie, und so bringt die Anlage insgesamt weniger Leistung.

Die Amortisationszeit solcher Anlagen lag bei zehn bis 15 Jahren, wobei die Lebensdauer aufgrund heutiger Erfahrung mit mehr als 30 Jahren angenommen wird.