Auf dem Dach eines Hochschulgebäudes steht ein unscheinbarer Prototyp. Doch für Maschinenbauingenieur Luca Thommen könnte genau dort ein wichtiger Baustein der Energiewende entstehen: ein Solarthermie-Kollektor, der Sonnenlicht in nutzbare Wärme für die Industrie umwandelt.
Das berichtet die ETH Zürich und spricht dabei von einem "Durchbruch". Im Zentrum steht ein Problem, das in der Klimadebatte oft weniger sichtbar ist als Strom: Viele industrielle Prozesse brauchen vor allem Wärme. Sie wird etwa beim Pasteurisieren, Färben, Trocknen, Kochen, Reinigen oder bei Destillationsverfahren benötigt. In Fabriken kommt dafür bis heute häufig Erdgas zum Einsatz.
Thommen setzt nicht auf Photovoltaik, also Strom aus Sonnenlicht, sondern auf direkte Wärmegewinnung. Sein Kollektor bündelt Sonnenlicht und erhitzt damit Luft oder Wasser. Reflektierende Teile lenken die Strahlen auf eine Absorberplatte. Diese nimmt die Energie auf und gibt sie als Wärme an ein Medium weiter.
Isolationsmaterial soll verhindern, dass dabei zu viel Energie verloren geht. Gedacht ist die Technik für Branchen wie Lebensmittel, Chemie oder Pharma. Dort werden laut Ausgangsmaterial häufig Temperaturen bis etwa 150 Grad benötigt – ein Bereich, in dem erneuerbare Lösungen bisher oft zu teuer sind.
Thommen will genau diesen Punkt ändern. "Die von mir weiterentwickelte Technologie gibt es grundsätzlich bereits", sagt er. "Aber sie ist wirtschaftlich noch nicht konkurrenzfähig."
Sein Ansatz: Der Kollektor soll möglichst einfach und günstig gebaut werden. Statt komplexer Konstruktionen setzt er auf wenige Materialien. Ein großer Teil besteht aus leicht verfügbarem Isolationsmaterial, Metall wird nur dort eingesetzt, wo es wirklich nötig ist.
"Mein Ziel ist es, die gleiche Leistung zu erreichen, aber deutlich günstiger zu sein als bisher entwickelte Kollektoren", sagt Thommen. Für ihn ist klar: Nur wenn die Kosten passen, wird die Industrie fossile Wärmequellen tatsächlich ersetzen.
Der erste Prototyp brachte bereits die gewünschten Temperaturen. "Das war ein Schlüsselmoment", sagt Thommen. "Da wurde klar, dass die Idee funktioniert."
Auch aus der Industrie gibt es Interesse. In Gesprächen mit Unternehmen wie Climeworks zeigte sich, dass Wärme in diesem Temperaturbereich gebraucht wird. Das Unternehmen nutzt rund 100 Grad Celsius für Prozesse in Anlagen zur CO2-Entfernung aus der Atmosphäre – ein Bereich, den Thommens Technik abdecken könnte.
Mit einem Pioneer Fellowship bekommt Thommen nun Zeit und Ressourcen, um aus dem Forschungsprojekt ein marktnahes Produkt zu machen. Innerhalb eines Jahres soll die Technologie weiterentwickelt und in einer Pilotanlage getestet werden.
Ob daraus ein Spin-off entsteht, ist noch offen. Für Thommen steht vor allem der Einsatz in der Praxis im Vordergrund: "Wichtig ist, dass die Technologie eingesetzt wird – dass sie draußen Wirkung entfaltet."
