Kupfer ist unschlagbar bei der Wärmeübertragung
In vielen Umwelttechniken zur Erzeugung und Nutzung von erneuerbaren Energien sind hervorragende Leitungseigenschaften gefragt.
Denn bei verschiedenen Technologien kommt es auf eine möglichst verlustfreie Wärmeübertragung von einem Medium auf ein anderes an. Beispiel Solarthermie: Das Kernstück zur Aufnahme der Wärmeenergie aus den Sonnenstrahlen ist der sogenannte Absorber. Seine Oberfläche ist dunkel beschichtet, damit sie das Sonnenlicht nicht reflektiert, sondern absorbiert.
Solarwärme verlustarm weitertransportieren
Man kennt das vom Auto: Schwarze Lackflächen heizen sich schneller und auf höhere Temperaturen auf als weiße. Beim Pkw eher ein unangenehmer Nebeneffekt der Farbwahl, ist dieser Effekt in der Solarthermie gerade erwünscht. Das Trägermaterial für die dunkle Beschichtung besteht aus gutem Grund meist aus Kupfer.
Denn das rote Metall besitzt hervorragende Wärmeleitungseigenschaften und minimiert damit Verluste bei der Weitergabe an die Wärmemedien Wasser oder Sole, die im System zirkulieren. Das Medium wird zumeist über Kupferrohre weiter zur Nutzung ins Haus geleitet, da diese extrem temperaturbeständig und korrosionsfest sind.
Erdwärme in sicheren Leitungen
Im Haus muss die gewonnene Solarwärme nochmals übertragen werden, entweder an das Heizsystem oder an die Warmwasserbereitung. Aufgrund seiner guten Leitungsfähigkeit ist Kupfer auch in den dafür erforderlichen Wärmetauschern erste Wahl. Unter www.mein-haus-kriegt-kupfer.de gibt es viele weitere Infos zum Einsatz im Haus. Aus ähnlichen Gründen findet sich Kupfer in Wärmepumpenanlagen, die Geothermie nutzen. Man unterscheidet flächig verlegte Erdkollektoren oder Tiefbohrungen mit Erdsonden. In beiden Fällen soll die Wärme aus dem Erdreich möglichst verlustarm aufgenommen und über Wärmetauscher auf das eigentliche Kältemittel in der Wärmepumpe übertragen werden.
Besonders anspruchsvoll sind die Anforderungen an hocheffiziente Direktverdampfer-Erdwärmepumpen. Hier zirkuliert das Kältemittel direkt in den Kollektoren, ein zusätzlicher Wärmetauscher entfällt. Die bei Normaltemperatur gasförmigen Kühlmittel dürfen nicht aus dem System entweichen. Weil die Anforderungen an Dichte und Haltbarkeit daher besonders hoch sind, kommen auch hier vor allem Kupferrohre zum Einsatz. (djd)
Bei der Erzeugung und Weiterleitung von Solarthermie zur Warmwasserbereitung ist Kupfer an vielen Stellen im Einsatz. Wegen seiner hervorragenden Wärmeleitfähigkeit wird Kupfer sehr oft in Wärmetauschern eingesetzt.
Foto: djd/Deutsches Kupferinstitut