nodul) mit fester Orientierung variiert die Intensität als 
zunktion der Tages- und Jahreszeit sowie der meteorologi 
schen Bedingungen. Es ist üblich, die Intensität über den 
Jahresverlauf zu integrieren und die genannten Reduktions: 
‘aktoren durch die Angabe einer äquivalenten Stundenzahl 
aro Jahr mit voller Einstrahlungsintensität (Vollaststunden} zu 
berücksichtigen, welche dieselbe Gesamtenergie erge- 
ven. Im Schweizer Mittelland beträgt diese Zahl etwa 
"000 Vollaststunden, in den Walliser Alpen 2000 Stun 
den und in den Wüstengebieten des Sonnengürtels der 
Zrde bis zu 3000 Stunden.'* Da die Energieerzeugungs- 
<osten einer Solaranlage (bei welcher keine Aufwendun- 
gen für Primärenergie anfallen!) zur Zahl der Betriebsstun- 
den invers proportional sind, ist es sinnvoll, für grosse solar 
'hermische Anlagen Standorte im Sonnengürtel in Betracht 
zu ziehen. 
Damit ergibt sich die Notwendigkeit des Transportes in die 
degionen mit hohem Energiebedarf sowie der Zwischen- 
speicherung zum Ausgleich saisonaler Ungleichgewichte 
Das Konzept der Solarchemie besteht darin, dieses Pro 
lem dadurch zu lösen, dass anstelle von Strom direkt 
ransportfähige chemische Energieträger erzeugt werden 
Dazu bedient man sich endothermer chemischer 
zeaktionen. Die solare Kalzinierung'® als Teilschritt der Ze- 
nentherstellung ist ein Beispiel, wie durch das Einkoppelr 
von Sonnenenergie in einen energieintensiven Prozess fos 
sile Energieäquivalente eingespart und damit CO2-Emissio: 
nen reduziert werden können. Das langfristige Ziel ist die 
Produktion von solaren Brennstoffen wie Wasserstoff ode! 
anergiereichen Materialien wie Zink. 
Das Konzept'® der am Paul Scherrer Institut verfolgten Pro: 
zesse ist in Abbildung 3 illustriert. In einem Hochtempero: 
‚urschritt wird ein Metalloxid (z.B. Eisen-, Zink- oder Man 
ganoxid) durch die solare Einstrahlung (partiell) dissoziiert 
und dabei Sauerstoff abgespalten. Konzentriertes Sonnen- 
icht liefert die Energie für diese stark endotherme chemi- 
sche Reaktion, und das reduzierte Metalloxid ist der direk! 
oroduzierte Energieträger. Dieser kann (etwa im Fall vor 
Zink) direkt als Produkt verwendet werden; Alternativen sind 
die Produktion von Wasserstoff als sekundärem Energie 
träger durch eine exotherme Wasserspaltungsreaktion und 
die Option der Stromerzeugung in einer Brennstoffzelle. 
Jm die erforderlichen Temperaturen (typisch zwischen 
"000 und 2000 °C) zu erreichen, muss das Sonnenlicht 
„000- bis 3000-ach konzentriert werden. Im Labormass- 
stab (typisch 10 kW} wurde das Konzept an den Solaröfen 
des PSI erfolgreich demonstriert.!7 Im industriellen Mass 
stab entspricht die Auslegung einer derartigen Anlage 
ainem solarthermischen Turmkraftwerk, d.h. sie besteht aus 
14 W. Durisch, J. Keller, W. 
Bulgheroni, L. Keller, H. Fricker, 
Applied Energy 52, 111-124 
(1995); W. Durisch, Klimatologi- 
sche Untersuchungen für Solarkraft 
werke in den Alpen, Bulletin 
SEV/VSE 10/96, pp. 16-18 
[11996] 
15 A. Imhof, in «Solar Thermal 
Concentrating Technologies», 
M. Becker and M. Böhmer {Eds.} 
Vol. 3, pp. 1241 1249, Müller 
Verlag, Heidelberg, 1997. 
16 A. Steinfeld, P. Kuhn, A. Reller 
R. Palumbo, }. Murray, Y. Tamaura 
Hydrogen Energy Progress XI, 
601-609 (1996); A. Steinfeld, 
Energy 22, 311-316 (19971 
‚7 K. Ehrensberger, A. Frei, 
P. Kuhn, H.R. Oswald, P. Hug, 
Solid State lonics 78, 151 (19951