In den meisten Industrie- und Gewerbegebieten in Europa dienen die Fassaden großer Gebäude und Hallen in erster Linie als Träger des Firmenlogos. Dass diese Flächen auch zur Energiegewinnung genutzt werden können, wenn sie günstig zur Sonne ausgerichtet sind, ist oft nicht bekannt. Das kanadische Unternehmen Trigo Energies Inc. will das ändern. Es wurde 2015 als Anbieter von solaren Luftheizungs- und Wärmerückgewinnungssystemen gegründet, zunächst hauptsächlich für den kanadischen Markt. Seit 2015 hat das Unternehmen in Nordamerika bereits 75 solare Luftheizungssysteme mit einer Gesamtfläche von rund 60.000 m² gebaut. Geeignet sind Ost-, West- oder Südfassaden von rund 100 m² und mehr. Was in dem nordamerikanischen Land längst gängige Praxis ist, will Trigo nun auch in Europa etablieren: Die Nutzung von Gebäudefassaden zur Energiegewinnung mit Hilfe von Solarluftkollektoren.

„Die klimatischen Bedingungen in Kanada erlauben es uns, etwa ein Viertel des Raumwärmebedarfs eines Gebäudes oder Prozesses mit Solarluft zu decken“, sagt Christian Vachon, als Vizepräsident für Technologie und F& E Trigo zuständig. Etwas anders sieht es in Deutschland aus, wo die Winter einerseits wärmer und weniger sonnig sind und andererseits die Wärmerückgewinnung für die Belüftung großer Gebäude und Hallen üblich ist. „Der Energiebedarf ist daher deutlich geringer als bei einem vergleichbaren Gebäude in Kanada. Das bedeutet, dass in absoluten Zahlen weniger Kilowattstunden eingespart werden können“, erläutert Vachon. „Allerdings können wir den verbleibenden Wärmebedarf durch den Einsatz von Solarluftkollektoren deutlich reduzieren. Bei den hohen Energiepreisen in Europa können wir in München kürzere Amortisationszeiten erreichen als in Montreal.“

Solarluftheizung im Kanada und Deutschland im Vergleich

Geringere Investitionskosten im Vergleich zu wasserbasierten Systemen

Die Investitionskosten für ein Luftkollektorsystem sind im Vergleich zu wasserbasierten Systemen geringer, da keine Rohrleitungen, Pumpen und Wärmetauscher erforderlich sind. „Wir schaffen einen Raum zwischen dem Gebäude und dem Kollektor. Wenn die Sonne scheint, strömt Luft durch die verschiedenen Perforationen, wird erwärmt und von einem Ventilator in das Gebäude gezogen“, beschreibt Vachon die Funktionsweise. Im Sommer ist der Ventilator nicht in Betrieb, sondern der Kollektor kühlt sich aufgrund der Perforationen durch natürliche Konvektion selbst ab. Die warme Luft steigt nach oben und die kühle Luft wird angesaugt, so dass für solare Luftheizungssysteme keine Probleme mit Stagnation und Überhitzung auftreten.

Im Winter wird ein Gasbrenner als zweite Wärmequelle genutzt, der nur bei Bedarf eingeschaltet wird. Trigo prüft derzeit die Möglichkeiten, Luftkollektoren mit einer Luftwärmepumpe zu kombinieren. „Wir wollen auch Systeme in Kombination mit Wärmepumpen installieren“, so Vachon. „Wir sehen definitiv, dass es in Europa und insbesondere in Deutschland einen riesigen Markt gibt.“ Die Ergänzung einer Wärmepumpe durch einen Solarlufterhitzer erhöht deren COP und verringert die Häufigkeit der Abtauzyklen.

Neue selektive Beschichtung für solare Außenluftanwendungen

Trigo vermarktet seine unglasierten Luftkollektoren unter dem Markennamen Calento SL. „Wir bieten verschiedene Profile und Perforationsarten an, darunter gelochte und gebohrte Perforationen. Die Wahl hängt von den Zielen der architektonischen Integration ab“, so Vachon. Die aus dünnen Stahlblechen bestehenden Kollektoren stellt das Unternehmen direkt vom Coil her. Es profiliert und locht sie und schneidet sie auf die gewünschte Länge zu. Sie sind mit einer neuen selektiven Beschichtung eines bekannten deutschen Lieferanten ausgestattet, der eine spezielle schwarze Beschichtung für Trigo entwickelt hat. Diese ist laut Vachon unempfindlich gegen Witterung und Feuchtigkeit. Darüber hinaus hat Trigo den verglasten Kollektor Calento SLG im Programm. Beide Modelle hat das Fraunhofer ISE in Deutschland getestet und beide verfügen über ein Solar Keymark-Zertifikat.

Vachon ist jedoch der Ansicht, dass die Förderbedingungen in Deutschland verbessert werden sollten. Trotz Prüfung und Zertifizierung ist nur das verglaste Modell förderfähig. „Es ist schwer zu verstehen, warum unverglaste Luftkollektoren in Deutschland nicht gefördert werden, denn sie sind nicht nur effizienter, sondern auch deutlich billiger“, so Vachon. Eine Förderung würde nicht nur die Kosten senken, sondern vor allem auch das Vertrauen in die Technologie erhöhen.

Suche nach Partnern für solare Luftheizungssysteme in Europa

Trigo ist derzeit auf der Suche nach Partnerunternehmen in Europa. Vachon sieht darin eine bessere Option als die Projektierung von Solarluftprojekten hierzulande von Kanada aus. „Wir brauchen Partner, die über gute Kenntnisse im Bereich HLK verfügen und sich möglichst auch mit Architektur auskennen“, beschreibt Vachon das erforderliche Profil. „Um einen Solarluftkollektor effizient in ein Gebäude integrieren zu können, muss man wissen, wie die Gebäudebelüftung und das Gebäudesystem funktionieren und wie sie gesteuert werden.“

Dieser Beitrag ist zuerst in englischer Sprache auf der internationalen Solarthermie-Nachrichten-Plattform solarthermalworld.org erschienen.

Diesen Beitrag hat das Redaktionsteam des Solarthermie-Jahrbuchs verfasst. Sie können das Solarthermie-Jahrbuch 2023 unter diesem Link bestellen.