Solaranlagen von Consolar in der Antarktis 

 

Mit der Sonne heizen - trotz minus 50 Grad!. Solaranlagen in der Antarktis- unmöglich? Ganz im Gegenteil, trotz Temperaturen um die 50 Grad unter dem Gefrierpunkt und Windböen bis zu 250 Kilometer pro Stunde, rüstete ein belgisches Forschungsteam seine Forschungsstation „Princess Elisabeth“ in der Ostantarktis auf solare Energiegewinnung um. Wärme zum Aufschmelzen von Eis, zur Erwärmung für Trinkwasser und zur Heizung kann seit 2009 durch Sonnenenergie erzeugt werden. 

 

Was Solarkollektoren und -anlagen unter extremen Bedingungen leisten können, wenn ihnen monatelange Extremkälte zusetzt, hat der Diplom-Ingenieur Thomas Gillon von Consolar Belgien am Beispiel der ersten Null-Emissions-Forschungsstation der Antarktis untersucht.

Aufgrund der Zuverlässigkeit und Leistungsfähigkeit seiner Komponenten auch unter Extrembedingungen wurde Consolar als Hersteller für die Solarwärme-Anlage ausgewählt.

Generiert wird die Versorgung durch zwei Consolar-Solarwärmeanlagen. Eine Anlage mit  18 (TUBO) Vakuum-Röhrenkollektoren und drei Wärmespeichern dient der Erwärmung des Trinkwassers. Eine weitere Anlage bestehend aus zwölf Kollektoren und einem Speicher sorgt für die Wärme in der Forschungsstation und Frischwassergenerierung durch einen „Snow Melter“. Denn das gesamte Trink- und Brauchwasser muss wegen der geringen Außentemperaturen erst durch Auftauen von Schnee verflüssigt werden, bevor es in der Station genutzt werden kann.

Der Schnee wird in einem Behälter mit dem Warmwasser des Solarspeichers gemischt und zum Schmelzen gebracht. Dann wird das geschmolzene Wasser in zwei Vorratsbehälter gepumpt.

Dort wird über Füllstands-Sensoren erfasst, wann die Behälter wieder Schnee nachgeliefert bekommen müssen.

Damit stets ausreichend Wasser zur Verfügung steht, wurde zum Betrieb des Snow-Melters eine eigene Regelung entwickelt, deren Logik einer herkömmlichen Solar-Regelung entspricht. Die Wärme für das Auftauen kommt aus der Solaranlage. Der Wärmespeicher mit einem Fassungsvermögen von 560 Litern wird mit 2 x 6 Röhrenkollektoren solar beladen. Über einen weiteren Wärmetauscher kann dem Speicher Wärme entzogen werden, um einen Versorgungsraum zu beheizen, in dem Geräte für Expeditionen und die Kleidung untergebracht sind.

Für die Speicher von Consolar sprach die besondere Bauweise mit internen passiv arbeitenden Wärmetauschern.

Der Aufbau der Röhrenkollektoren bringt Vorteile bei Stillstands-Phasen und bei witterungsbedingter Feuchtigkeit im Kollektor, da Kondensat und eintretender Schnee – zum Beispiel durch Stürme – schadlos nach unten aus den Röhren abtropfen können.

Neben den Consolar-Anlage sorgen Wind-Generatoren und eine Photovoltaikanlage dafür, dass die Princess Elisabeth Station seine Energieversorgung zu 100% aus erneuerbaren Quellen beziehen kann.

Auch wenn es auf Grund der Witterungsverhältnisse der Antarktis nicht immer eine  direkte Sonneneinstrahlung gibt, wärmen sich die speziellen Vakuum-Kollektoren auf dem Dach der Forschungsstation auf Temperaturen deutlich über 100 Grad auf und versorgen das Forschungsteam auch ohne direkte Sonne mit Sonnen-Wärme.

Das Projekt in der Antarktis zeigt, dass Solarwärme auch eine Lösung für extreme klimatische Bedingungen und Regionen mit weniger Sonne ist. Consolar leistet damit einen Beitrag, um das große Potenzial der erneuerbaren Energien zu dokumentieren.

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