Heu muss trocken sein, wenn es als Futtervorrat lange gelagert werden soll. Herkömmliche Trocknungsanlagen verfeuern jede Menge klimaschädliches Heizöl und arbeiten nicht so schonend, wie sich das Landwirte wünschen. Mit extrem trockener, durch die Kraft der Sonne auf 30 Grad Celsius erwärmter Luft funktioniert das besser. „Solartrocknung klappt prima“, sagt Prof. Dr. Oliver Hensel, Leiter des Fachgebiets Agrartechnik an der Universität Kassel.
Doch die Wärme aus Sonnenkollektoren hat einen Nachteil: Nachts und an bewölkten Tagen gibt es keinen Nachschub. Es wären große und sehr gut isolierte Wasserspeicher nötig, um die von den Kollektoren an schönen Tagen erzeugte Wärme über Wochen zu speichern. Für dieses Problem bietet eine so genannte Sorptionsspeicheranlage die Lösung: Mit Hilfe einer Salzlösung speichert die im Institut für Thermische Energietechnik der Universität Kassel entwickelte Anlage nicht nur die Sonnenwärme, sondern entzieht der Luft, mit der das Heu getrocknet werden soll, auch die Feuchtigkeit.
Die neuartige Heutrocknungsanlage ist Bestandteil des auf sechs Jahre angelegten Forschungsprojekts Sorptro („Experimentelle Untersuchung und Demonstration von Sorptionsspeicheranlagen für die solargetriebene Niedertemperaturtrocknung“), das von Hensel sowie von Prof. Dr. Klaus Vajen vom Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik und Junior-Prof. Dr. Ulrike Jordan vom Fachgebiet Regenerative Prozesswärme geleitet wird. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung mit 680.000 Euro gefördert.
Die zur Universität gehörende Staatsdomäne Frankenhausen ist Partner des Projekts. Man wolle mit der Demonstrationsanlage nächstes Jahr 100 bis 150 Tonnen Heu trocknen, sagt Dr. Christian Krutzinna, Geschäftsführer der Domäne. Mit dem Bau der Anlage, die 80 Quadratmeter Kollektorfläche auf seinem Dach tragen wird, kann voraussichtlich im Herbst 2011 begonnen werden. Im Mai 2012 soll die Anlage, die auch Vorbildfunktion für die Landwirte der Region haben könnte, in Betrieb gehen.
Derweil wird im Labor der Solarforscher noch mit Hochdruck an den Komponenten der Anlage und der Salzlösung gearbeitet. Das Wirkungsprinzip der Sorptionsanlage ist einfach: Im so genannten Absorber entzieht eine hochkonzentrierte Salzlösung der Luft, die das Heu trocknet, die Feuchtigkeit. Durch Kondensation und Anlagerung der Wassermoleküle in der Salzlösung wird Wärme frei. Die Luft wird so gleichzeitig getrocknet und erwärmt sich. Dadurch wird die Salzlösung allerdings nach und nach immer wässriger. Mithilfe der von den Sonnenkollektoren erzeugten Wärme wird der Lösung daher im zweiten Teil der Anlage, dem Regenerator, das Wasser durch Verdunstung wieder entzogen. So wird die Sonnenenergie verlustfrei in einem stetigen Kreislauf in der Salzlösung gespeichert. „Unser Ziel ist, auch nachts zu trocknen“, sagt Professor Jordan.
Doch was in der Theorie so einfach klingt, wirft in der Praxis Probleme auf. Die Salzlösung und die sie umströmende, zu trocknende Luft müssen gut miteinander in Kontakt gebracht werden. „Es dürfen dabei jedoch keine Salzmoleküle in die Luft gelangen“, betont Jordan. Außerdem muss die Salzlösung im Absorber und Regenerator optimal verteilt werden.
Die Demonstrationsanlage selbst soll dann vom Kasseler Solarspeicherspezialisten FSAVE GmbH, einer Ausgründung der Universität, gebaut werden. Man habe wegen des neuartigen Sorptionsspeichers schon zahlreiche Anfragen aus der Industrie erhalten, berichtet Jordan. Wenn die Trocknungsanlage in Frankenhausen erfolgreich läuft, könnte das die Tür für weitere Einsatzmöglichkeiten der Kasseler Entwicklung öffnen. Denn der Sorptionsspeicher eignet sich in Verbindung mit einer Kollektoranlage dank seiner Kompaktheit auch für das effizientere Beheizen und Kühlen von Niedrigenergie- und Passivhäusern.
