Nachhaltige Gewinnung erneuerbarer Energien mit Zink

(industrietreff) - Keine Frage: Die Energiegewinnung durch Wind-, Wasser- und Solaranlagen ist klimafreundlich. Doch nachhaltig sind auch diese Anlagen nur dann, wenn sie zuverlässig funktionieren und eine lange Lebensdauer aufweisen - auch unter extremen Bedingungen, zum Beispiel offshore oder in der Wüste. Zink leistet hier einen unverzichtbaren Beitrag - der Werkstoff hilft in vielen Bereichen, den spezifischen Energieverbrauch aus fossilen Quellen zu senken und damit auch die Emissionen zu reduzieren. Beispielsweise beim Eigenheimbau: "Die Kombination von technischem Fortschritt mit moderner, ästhetischer Optik kann jetzt auch Umweltmuffel zur Nutzung erneuerbarer Energien bewegen", stellt Dr. Sabina Grund von der Initiative Zink fest, "denn Entwicklungen im Bereich Bauzink zur Integration von Solarthermie oder Fotovoltaik in Zinkdächer erlauben die formschöne Nutzung von Sonnenenergie."

Für die Solarthermie bieten sich die wärmeleitenden Eigenschaften von Zink geradezu an: Im Gegensatz zu verglasten Kollektoren, die das direkte Sonnenlicht sammeln und in Energie umwandeln, arbeiten unverglaste Kollektoren zusätzlich als Umweltabsorber, denn die Flüssigkeit in den Röhren wird auf dem Dach durch Sonneneinstrahlung und Umweltwärme - das heißt auch bei Bewölkung oder im Winter - temperiert. Das System hat darüber hinaus einen weiteren Vorteil: Es ist praktisch unsichtbar. Architekten profitieren so von voller Gestaltungsfreiheit und Hauseigentümer von einer ästhetischen Bauweise, ohne jeweils auf die Vorteile solarer Energie verzichten zu müssen. Selbst runde Dachformen sind damit möglich, die sich bei herkömmlich aufgeständerten Techniken nur schwer harmonisch in den optischen Gesamteindruck einfügen lassen.

Neben der Entwicklung geeigneter Solarzellen - hier ist Zinkoxid ein vielversprechendes Material, das bei der Produktion von Dünnschichtsolarzellen zum Einsatz kommt - stellt auch die Anbringung der Solarpaneele höchste Anforderungen sowohl an die Technik als auch an den Korrosionsschutz. So führt zum Beispiel das Solarsystem SunCarrier des Würzburger Unternehmens a+f, das bereits 2008 mit dem "Innovationspreis Feuerverzinken" des Industrieverbands Feuerverzinken ausgezeichnet wurde, präzise und über Jahre hinweg die Solarzellen der Sonneneinstrahlung nach. Auf diese Weise wird ein optimaler Einfallwinkel für das Sonnenlicht gewährleistet und im Vergleich zu starr nach Süden ausgerichteten Systemen ein zusätzlicher Ertrag von bis zu 30 Prozent erzielt. Das SunCarrier-System basiert auf einer feuerverzinkten Stahlkonstruktion, die auch unter extremen Umwelt- und Witterungsbedingungen einen zuverlässigen Einsatz ermöglicht: Neben einem wirksamen Schutz gegen Korrosion, der auch in marinem Klima eine lange Funktionstüchtigkeit sicherstellt, ist bei der Installation von Solarparks in Wüsten ein Schutz gegen die abrasive Wirkung von Sand wichtig, der durch Wind auf die Halterungen einwirkt. Auch gegen diesen mechanischen Angriff wirkt die Zinkschicht auf der Stahlkonstruktion lebensdauerverlängernd.

Nicht nur bei Solar-, sondern auch bei Wasser- und Windkraftanlagen ist ein effektiver Korrosionsschutz essenziell. An herkömmlichen Windkraftanlagen kann man überschlägig von 2,5 Tonnen feuerverzinktem Stahl pro Megawatt installierter Leistung ausgehen. Bei Gittermastanlagen ist die verzinkte Tonnage sogar erheblich größer. Stahlrohrmasten von Offshore-Windkraftanlagen werden aus großen Stahlrohrelementen gefertigt. Anders als auf Bohrinseln, auf denen die Mannschaft vor Ort in der Lage ist, den Schutzanstrich von Stahlkonstruktionen regelmäßig zu erneuern, muss die Windkraftanlage möglichst lange wartungsfrei ihren Dienst weit draußen vor den Küsten versehen. Deshalb werden die Stahlrohrelemente verzinkt, bevor sie farbbeschichtet und vor Ort montiert werden. Angesichts der enormen Größe der Stahlbauteile kommt hierbei das sogenannte thermische Spritzen von Zink zum Einsatz. "Grundsätzlich können an Stahlbaukonstruktionen all die Teile durch thermisches Spritzen vor Korrosion geschützt werden, die nicht feuerverzinkt werden können, weil sie entweder zu groß oder bereits fest eingebaut sind oder aber aus technischen Gründen thermisch nicht hoch belastet werden dürfen", erläutert Dietmar Schulik, der bei der Grillo Werke AG für Sonderprodukte zuständig ist.

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Datum: 21.06.2011 - 10:50 Uhr
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