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31. Dezember 2009

Eine strahlende Zukunft

Mit der Kraft der Sonne will Ulrich Leibfried Häuser heizen und seine Firma aus dem Tief steuern / Von Franz Schmider

Alle reden vom Klima – Ulrich Leibfried auch. Aber er tut es in einem anderen Ton, dem eines Visionärs, der nicht abgehoben, sondern klar, praktisch und strukturiert denkt. "Ich wollte immer eine richtige Solarheizung bauen. Also nicht nur eine Solaranlage, die neben einer konventionellen Heizung betrieben wird, sondern eine, die ein Haus komplett versorgt", sagt der promovierte Ingenieur. Sieben Jahre haben er und sein Team an der Verwirklichung gearbeitet.

Alle reden von Krise, Leibfried notgedrungen auch. Denn sie ging nicht spurlos an der kleinen Firma Consolar vorbei, die Leibfried gemeinsam mit Mitstreitern vor 15 Jahre gründete. Vor zwei Jahren zeichnete die Badische Zeitung das Unternehmen noch mit dem "Jobmotor" aus, seit April mussten die 60 Mitarbeiter kurzarbeiten. Sie haben dennoch die Zukunft in Angriff genommen. Eine Million Euro hat Consolar in die Entwicklung ihrer neuen solaren Heizung investiert, mit "Solaera" soll die neue Zeitrechnung beginnen. Unterdessen laufen die ersten 20 Anlagen, und Ulrich Leibfried ist erstens zufrieden mit dem Ergebnis seiner technischen Arbeit und zweitens vorsichtig optimistisch, was den wirtschaftlichen Aufschwung angeht.

Technisch haben die Solartüftler aus Lörrach eine große Herausforderung bewältigt. Denn die Sonne bringt zwar rein rechnerisch genug Energie, um ein Haus mit warmem Wasser zu versorgen – aber vor allem im Sommer, wenn der Bedarf am geringsten ist. Umgekehrt wird eine Heizung gerade an langen Winterabenden benötigt, wenn es draußen dunkel und kalt zugleich ist. Die Herausforderung ist also, die Energie der Sonne optimal zu nutzen, nur dann ist eine Vollversorgung möglich. An dieser Herausforderung sind bisher alle Systeme gescheitert.

Leibfrieds Vorteil: Er baut bereits solaren Warmwasserkollektoren mit zwei ineinandergeschobenen Glasrohren, die durch ein Vakuum getrennt und dadurch sehr wirksam sind. Auf einer Forschungsstation in der Antarktis stellen sie dies gerade bei bis zu minus 50 Grad unter Beweis. Zweitens hat Consolar viel Erfahrung mit Speichersystemen. Für die Solarheizung haben sie einen Wasser-Eis-Speicher entwickelt. Beides wird ergänzt durch eine Wärmepumpe. Im Ergebnis verbinden die drei Elemente ihre jeweiligen Vorteile.

Was sich in der Theorie fast einfach anhört, ist in der Praxis eine echte Herausforderung. Da ist zum einen der Kollektor: Im Prinzip reicht die Sonnenstrahlung für die Heizung eines Hauses aus, allerdings ist die Frage, wie groß die Anlage sein muss. Um den Wirkungsgrad zu erhöhen – und dadurch die benötigte Fläche zu verringern –, wenden die Ingenieure von Consolar einen Trick an: Sie leiten die sehr stark abgekühlte Kühlflüssigkeit aus einer Wärmepume in die Röhren der Kollektoren. Das hat den Vorteil, dass die Kollektoren auch die geringste Sonnenstrahlung aufnehmen und zudem keine Wärme an die Umgebung abgeben. Denn die ist auch nicht kälter. Es gibt also keinen Verlust. "Die Kollektoren liefern den doppelten Ertrag", sagt Leibfried.

Die von der Sonne vorgewärmte Flüssigkeit fließt nun in eine Wärmepumpe. Dort wird ihr die Wärmeenergie wieder entzogen – nach dem Kühlschrankprinzip. In diesem Fall wird nicht die Kälte genutzt, sondern die Wärme, die beim Kühlschrank abgeleitet wird. Diese Wärme fließt in die Heizungsrohre. Das Besondere an dieser Kombination: Besonders kalt sind im Winter die Tage mit Hochdruckwetterlage. An denen ist der Himmel klar. Also scheint die Sonne und es ist viel Strahlungsenergie vorhanden. Ist es hingegen trüb, lässt sich über eine Wärmepumpe noch Energie aus der Luft gewinnen. Bisherige Wärmepumpen arbeiten mit Sonden und nutzen die Bodenwärme, Leibfried reicht für seine Anlage die Lufttemperatur.

Zumal er eine dritte Komponente eingebaut hat, auch dies eine patentierte Eigenentwicklung der Lörracher Solartüftler. Der von Consolar gebaute Speicher nutzt eine physikalische Besonderheit, die jeder aus der Küche kennt: Wasser kocht schnell, es komplett zu verdampfen, dauert eine Ewigkeit. Im Übergang von einem Aggregatzustand in den anderen ist das Energiepotenzial am größten. Bis ein Eiswürfel vollständig getaut ist, muss man viel Wärme zuführen. Die Consolar-Leute bringen also einen Eisklotz zum Schmelzen, wenn Energie vorhanden ist, und frieren ihn später wieder ein, wenn sie die Energie benötigen.

Die Umsetzung dieses einfachen Prinzips erfordert eine Menge technisches Knowhow. Die Idee hatten auch andere, aber sie schafften es nicht. Was einen der Konkurrenten so ärgerte, dass er beim Patentamt in München Widerspruch gegen die Patentanmeldung einlegte. In erster Instanz wurde der Einspruch abgewiesen, der Konkurrent aber macht weiter. Leibfried will nicht viel sagen zu dem Thema, er ist Ingenieur, kein Jurist, er will sich mit dem Thema nicht belasten, sondern an seinen Visionen weiterarbeiten.

Dabei weiß er, dass er sich einen jahrelangen und teuren Rechtsstreit mit einem finanzstarken Konzern nicht leisten kann. Und er weiß, dass solche Spiele zum Geschäftsgebaren großer Unternehmen gehören, die in Sachen Innovation mit den Kleinen nicht mithalten können. "Mir ist die Sache viel wichtiger, dass wir vorankommen beim Thema Sonnenenergie und dass wir wegkommen von den klimaschädlichen Energieträgern."

Jetzt also ist die Vision realisiert, auch mit Unterstützung der Bundesstiftung Umwelt und des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme in Freiburg. "Die Idee ist am schnellsten geboren. Eine Testanlage zu bauen, dauert etwas länger. Es dann fertig zu entwickeln, dass man es auch kostengünstig produzieren kann, das dauert am längsten", sagt Leibfried. Aber wer mit so viel Idealismus an die Sache herangeht, der weiß, dass er einen langen Atem braucht.

Autor: Franz Schmider