Gebäude können als Solarwärme-Speicher dienen

Gebäude mit hohen solaren Deckungsanteilen brauchen große Wassertanks als Wärmespeicher. Wissenschaftler des Instituts für Solarenergieforschung Hameln (ISFH)

haben nun eine Platz sparende Alternative entwickelt, bei der überschüssige Solarwärme über Bauteilaktivierung in den Gebäudedecken gespeichert wird.
Aktuell testen die Forscher dies in einem Experimentalgebäude in der Nähe von Hannover. Nach dem ersten Betriebsjahr habe sich das Konzept bereits als sehr robust erwiesen, berichtet der Bine Informationsdienst.
„Der bisher verwendete große Wärmespeicher mit mehreren Kubikmetern Wasser kann auf etwa ein Kubikmeter verkleinert werden“, sagt Jan Steinweg, verantwortlicher Projektleiter am ISFH. „Das spart Kosten, und der Platzbedarf ist geringer. Die sommerlichen Speicherverluste führen deutlich weniger zu Überhitzung.“
Auf dem Dach des Experimentalgebäudes sind 32 Quadratmeter Solar-Kollektoren installiert. Der durchschnittliche U-Wert der Gebäudehülle beträgt 0,27 W/m2K. Es kommt eine Sole-Wasser-Wärmepumpe zum Einsatz, deren Quelle ein klein dimensionierter, oberflächennaher Erdwärmekollektor ist.

Solarer Deckungsanteil für Heizung und Warmwasser beträgt im Experimentalgebäude 52 %
Im ersten Betriebsjahr wurden rund 60 Prozent des Solarertrags in der solarthermisch betriebenen Bauteilaktivierung zur Raumheizung genutzt. Auf diese Weise konnte die Solaranlage 43 Prozent des Raumheizbedarfs direkt decken. Der solare Deckungsanteil für Heizung und Warmwasser beträgt insgesamt 52 Prozent, der Endenergiebedarf (Strom) für das Gebäude liegt bei 8 kWh/m2.
Während der Messperiode prüften die Wissenschaftler mit Stresstests die Belastbarkeit des Systems. Diese Untersuchungen tragen dazu bei, dass der Energieverbrauch in der Jahresbilanz höher als im Normalbetrieb ist. Die Tests ergaben, dass der bereits klein ausgelegte solar regenerierbare Erdwärmekollektor noch deutlich kleiner hätte dimensioniert werden können.

Bauteilaktivierung kann gezielt gesteuert werden
Da die Bauteilaktivierung gezielt gesteuert werden kann, trägt sie im Gegensatz zu im Haus installierten Speichertanks nicht zur Überhitzung bei. Eine Kühlung über die BTA wäre technisch möglich, wurde aber im Testgebäude nicht umgesetzt. Um der Überhitzung im Sommer vorzubeugen, reichen Verschattungssysteme und Nachtlüftung aus.
Da der Anlagenbetrieb mittlerweile optimiert wurde, gehen die Wissenschaftler davon aus, dass im kommenden Messjahr die Systemeffizienz des Experimentalgebäudes weiter steigt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie bis Frühjahr 2017 gefördert.

16.05.2016 | Quelle: Bine Informationsdienst | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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