Solarthermie

Einführung

Im Falle der solarthermischen Kollektoren gehen vom Kollektor selbst keine negativen Umwelteffekte aus. Jedoch führte die Herstellung der Kollektoren zu schädlichen Auswirkungen auf die menschliche Gesundheit sowie auf die Wasserqualität und den Boden.

Absorberbeschichtungen

Die absehbare Substitutionsverpflichtung von Chrom beförderte den Umstieg auf neue selektive Absorberschichtsysteme, von denen sich im PVD-Verfahren hergestellte Absorberschichtsysteme sowie Titan-Nitrit-Oxid-Absorber (TiNOX®)am Markt etablieren konnten.

Schwarzchrom-/Schwarznickelbeschichtungen

Abbildung 1: Umweltpolitische Meilensteine für die Entwicklung neuer Beschichtungen bei Solarkollektoren

Die sogenannte Schwarzchrom-Beschichtung war eine der ersten Beschichtungen mit selektiver Absorption, die serienmäßig hergestellt werden konnte. Sie wurde in einem galvanischen Verfahren auf das aus Kupfer oder Aluminium bestehende Absorberblech aufgebracht. Die Alternative zu Schwarzchrom war eine – ebenfalls galvanisch aufgebrachte – Nickelbeschichtung („Schwarznickel“). Die ersten mit Nickel selektiv beschichteten Aluminium-Absorber kamen vor zwei Jahrzehnten auf den Markt. Inzwischen sind sie nicht mehr auf dem Markt verfügbar. Diese Beschichtungen enthalten das hochgradig gesundheitsschädigende und umweltbelasttende Chrom VI.

Umweltrelevanz

Chrom VI gehört nach der Richtlinie 67/548/EWG zu den gefährlichen Stoffen, deren Einsatz prinzipiell zu vermeiden ist. Pro m² produzierter Absorberfläche fallen etwa 1 l Abwasser an. Das Abwasser muss durch Filtration, Ultra-Filtration und Umkehr-Osmose behandelt werden. Für die Deponierung des anfallenden Schlamms sind zertifizierte Entsorgungsfirmen erforderlich.

Titan-Nitrit-Oxid (TiNOX)-Absorber

Die Produktion von Titan-Nitrit-Oxid (TiNOX)-Absorbern erfolgt heute im industriellen Maßstab. Der Marktanteil in Deutschland wird auf 25 bis 30% geschätzt. Diese Absorberbeschichtung verursacht nicht nur geringere Schadstoffbelastungen, sondern benötigt auch weniger Energie bei der Herstellung: Für TiNOX-Absorber werden 1,2 kWh/m², für sunselect-Absorber 1 kWh/m² verbraucht.

EU-Richtlinie 2002/95/EG Die EU-Richtlinie 2002/95/EG führte zu einem Verbot: Danach durften in der gesamten Europäischen Union keine Elektrogeräte mehr „erstmals in Verkehr gebracht" werden, die Chrom VI enthalten. Dies galt entsprechend für schwarzchrom- bzw. schwarznickelhaltigen Beschichtungen, die fortan durch andere Beschichtungen (siehe oben) ersetzt werden mussten. Mit dem Elektro- und Elektronikgerätegesetz von 2005 wurde die RL in deutsches Recht umgesetzt.