Praxiserfahrungen bei der kommerziellen Umsetzung ... - HFT Stuttgart
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Diese Tatsache besteht unabhängig von<br />
eventuell zu erzielenden Amortisationszeiten.<br />
Ein Betreiber tätigt eine solche<br />
Investition, falls er überhaupt Zugang<br />
zu Krediten dieser Größenordnung hat,<br />
nur <strong>bei</strong> einem zu vernachlässigenden<br />
wirtschaftlichen Risiko (niedrige Zinssätze,<br />
garantierte Abnahmepreise und<br />
-mengen über einen mehrjährigen Zeitraum).<br />
Kostenabschätzungen in Thailand<br />
und Uganda haben gezeigt, dass<br />
auch eine lokale Fertigung, unter <strong>der</strong><br />
Voraussetzung, dass die selben Qualitätsansprüche<br />
an das Trocknungssystem<br />
und die Trockenprodukte gelegt<br />
werden, keine merkliche Kostenreduktion<br />
bedeuten würde. Sowohl in Afrika<br />
als auch in Asien muss davon ausgegangen<br />
werden, dass die erfor<strong>der</strong>lichen<br />
hochwertigen Materialien nicht o<strong>der</strong><br />
nur als teure Importware zur Verfügung<br />
stehen.<br />
Diese Situation spiegelt sich in <strong>der</strong><br />
Tatsache wie<strong>der</strong>, dass die meisten<br />
Trocknungsanlagen entwe<strong>der</strong> über Projektför<strong>der</strong>gel<strong>der</strong><br />
teilfinanziert wurden<br />
o<strong>der</strong> von kapitalkräftigen ausländischen<br />
Investoren mit bestehen<strong>der</strong> Vermarktungs-<br />
und Exportinfrastruktur erworben<br />
werden. In jedem Fall sollte <strong>bei</strong><br />
<strong>der</strong> Weiterentwicklung mögliches Kostenreduktionspotential<br />
berücksichtigt<br />
werden.<br />
Konsequenzen<br />
Abb. 5: Nachheizmodul des Solarvent 200 E Hybrid. Foto: HfT<br />
<strong>Stuttgart</strong><br />
Als Konsequenz aus den Beobachtungen<br />
im Verlauf <strong>der</strong> 3jährigen Feldtestphase<br />
<strong>der</strong> „Solarvent 200 und 200<br />
E-Modelle“ müssen in erster Linie wirtschaftliche<br />
Aspekte in die Weiterentwicklung<br />
des Trocknungssystems einfließen.<br />
Die positiven Entwicklungsschritte<br />
aus <strong>der</strong> ersten Phase müssen in<br />
<strong>der</strong> <strong>der</strong> zweiten Entwicklungsstufe jedoch<br />
berücksichtigt werden.<br />
In <strong>der</strong> Vorphase für die 2. Entwicklungsstufe<br />
wurden folgende Entwicklungsziele<br />
gesteckt:<br />
• Beibehaltung <strong>der</strong> technischen Spezifikationen,<br />
Maße, Beladekapazität,<br />
Luftführung, Regelstrategie, verwendete<br />
Materialien.<br />
Ziel: Produktqualität.<br />
• Möglichst flexible Nachheizeinrichtung<br />
und Erweiterung sowie sinnvolle<br />
Integration <strong>der</strong> Regelstrategie um<br />
einen Nachheizblock. Beson<strong>der</strong>e Berücksichtigung<br />
soll die Nachheizung<br />
mit nachwachsenden Rohstoffen finden.<br />
Ziel: Höchstmöglicher Durchsatz in<br />
Stoßzeiten, CO 2 -neutrale Nachheizung.<br />
• Solare Energieerträge sollen auch<br />
während des Nachheizmodus genutzt<br />
werden und den Nachheizenergiebedarf<br />
senken.<br />
Ziel: möglichst niedrige Betriebskosten.<br />
• Wahlweise Umschaltung auf rein<br />
solare Betriebsweise mit PV-System<br />
und Pufferbatterie.<br />
Ziel: Produktionssicherheit <strong>bei</strong> Stromausfall<br />
und Brennstoffmangel für die<br />
Nachheizung sowie niedrige Betriebskosten<br />
in produktionsschwachen<br />
Phasen.<br />
• Suche nach Einsparmöglichkeiten in<br />
<strong>der</strong> Produktion sowie <strong>bei</strong> <strong>der</strong> Materialwahl.<br />
Ziel: Senkung <strong>der</strong> Investitionskosten<br />
<strong>Umsetzung</strong><br />
Unter den obengenannten Vorgaben<br />
wurde in einer einjährigen Entwicklungs-<br />
und Testphase (2003 - 2004)<br />
das Hybridtrocknungssystem „Solarvent<br />
200 E Hybrid“ gebaut (Abb.4). Im<br />
„Solarvent 200 Hybrid“ konnten sämtliche<br />
Entwicklungsziele die in <strong>der</strong> Vorentwicklungsphase<br />
gesteckt wurden er-<br />
reicht werden. Der ursprüngliche Aufbau<br />
des „Solarvent 200 E“ wurde<br />
<strong>bei</strong>behalten und durch einen Luft-Wasser<br />
Wärmetauscher ergänzt. Der Wärmetauscher<br />
wird an Stelle des ursprünglichen<br />
Beimischventilators eingebaut<br />
und führt im Nachheizmodus<br />
<strong>der</strong> Mischkammer über einen nun dem<br />
Heizregister vorgeschalteten Ventilator<br />
solange Wärme zu, bis die am Regler<br />
eingestellte maximale Trocknungslufttemperatur<br />
erreicht ist. Über ein Mischventil<br />
wird <strong>der</strong> Vorlauf des Nachheizregisters<br />
so geregelt, dass <strong>bei</strong> Solarertrag<br />
über den Kollektor das Register nur die<br />
Energiemenge zuführen muss, die benötigt<br />
wird um die gefor<strong>der</strong>te Temperatur<br />
zu erreichen (Abb.5).<br />
Ein wassergeführtes Nachheizsystem<br />
wurde aus mehreren Gründen gewählt.<br />
Zum einen sind fast alle auf dem Markt<br />
verfügbaren Wärmeerzeuger wassergeführt<br />
zum an<strong>der</strong>en bietet ein wassergeführtes<br />
System bessere, wenn auch<br />
nicht optimale, Speichermöglichkeiten<br />
als luftgeführte Systeme. Diese Tatsache<br />
kommt vor allem <strong>bei</strong>m Einsatz regenerativer<br />
Nachheizsysteme, wie thermische<br />
Warmwassersolaranlagen und<br />
Biomasseanlagen zum Tragen (Abb.5).<br />
Im reinen Solarbetrieb erfüllt <strong>der</strong><br />
Nachheizventilator wie<strong>der</strong> seine Beimischfunktion<br />
und das Nachheizregister<br />
wird nicht durchströmt. Ventilatoren<br />
und Regler sind weiterhin auf<br />
12V Gleichstrom ausgelegt und können<br />
aus <strong>der</strong> PV-gespeisten Pufferbatterie<br />
versorgt werden.<br />
Auf <strong>der</strong> regelungstechnischen Seite<br />
konnte <strong>der</strong> Nachheizmodus ohne Hardwareän<strong>der</strong>ung<br />
umgesetzt werden. Bei<br />
einer Einstellung des Temperaturwahlpotentiometers<br />
auf Anschlag springt die<br />
Software in den Nachheizmodus und<br />
übernimmt die Regelung von Trocknungslufttemperatur<br />
und Feuchte.<br />
Seit <strong>der</strong> Markteinführung des „Solarvent<br />
200 E Hybrid“ im Frühling 2004<br />
wurde dieser Typ zunehmend nachgefragt<br />
und ist vornehmlich im gewerblichen<br />
Bereich in Asien und Afrika im<br />
Einsatz.<br />
Ausblick<br />
Um einerseits die Wirtschaftlichkeit<br />
für die Betreiber zu gewährleisten und<br />
an<strong>der</strong>erseits den Bedarf an fossilen Energieträgern<br />
zur Nachheizung weiter<br />
zu senken bemühen sich die HfT <strong>Stuttgart</strong><br />
und global-suntec GbR um weitere<br />
FuE-Projekte.<br />
horizonte 26 / Juni 2004 - 17 -