Solarthermie

Version vom 28. März 2014, 17:44 Uhr von Elke (Diskussion | Beiträge) (Schwarzchrom-/Schwarznickelbeschichtungen)

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.[1] Diese Beschichtungen enthalten das hochgradig gesundheitsschädigende und umweltbelasttende Chrom VI.

Umweltrelevanz

Chrom VI gehört nach der Richtlinie 67/548/EWG[2] 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.

Reglementierung Nach den Verhandlungen auf EU-Ebene in den 1990ern lag 2000 ein erster Richtlinienentwurf vor. Er gab den Mitgliedsstaaten vor, dass sechswertiges Chrom (Chrom VI) ab dem 01. Januar 2008 in elektrischen Geräten durch andere Stoffe zu ersetzen ist. Die EG-Richtlinie 2002/95/EG (RoHS) zur Beschränkung der Verwendung bestimmter gefährlicher Stoffe in Elektro- und Elektronikgeräten (RoHS) wurde am 27. März 2003 verabschiedet und 2005 in das Elektro- und Elektronikgerätegesetz umgesetzt. Mit diesem Gesetz wurde neben der RoHS auch die EU-Direktive WEEE (Reduktion und Entsorgung von Elektronikschrott) in deutsches Recht umgesetzt. D

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.

Quellen und weiterführende Hinweise

  1. http://www.energie-info-24.de/Sonnenkollektor/R%C3%B6hrenabsorber.htm
  2. Richtlinie 67/548/EWG des Rates vom 27. Juni 1967 zur Angleichung der Rechts- und Verwaltungsvorschriften für die Einstufung, Verpackung und Kennzeichnung gefährlicher Stoffe (Amtsblatt Nr. 196 vom 16.08.1967, S. 0001 – 0098).