Situation
Was hat ein Eisbärenfell mit Solarthermie zu tun? Eine Antwort, die den Stand der diesbezüglichen Technik nach bionischem Vorbild auf eine neue Stufe hebt, geben Forschungen am DITF Denkendorf.
Marktüblich sind Solarkollektoren, die ressourcen- und kostenintensiv hergestellt werden und über eine starre Glas- oder Kunststoffoberfläche verfügen, die bei schweren Unwettern mit Hagel bruchgefährdet sind.
Das Projekt
In einem Projekt der Industriellen Gemeinschaftsforschung wurde zum Einsatz an Fassaden ein flexibler textiler Luftkollektor mit integriertem PCM-Speicher (phase change materials) zur Beladung, Speicherung und direkten Nutzung solarthermischer Energie entwickelt.
Durch die optimierte textile Schichtkonstruktion von Luftkollektor und Speichermodul kann der Wärmeenergieverlust gegenüber herkömmlichen Systemen gesteigert werden. Der Denkendorfer Entwicklungsansatz hebt durch flexible Materialien die oben genannten Nachteile auf und hat zudem einen ausreichend hohen solarthermischen Wirkungsgrad. Dabei trifft das einfallende Sonnenlicht auf den flexiblen, textilen Solarkollektor, der mit warmer Luft durchströmt wird. Der Kollektor bildet eine direkte Einheit mit dem Wärmespeicher. Diese Gesamteinheit und das dahinter stehende solarthermische Nutzungskonzept, welches die Gebäudeaußenhaut direkt mit dem Speicher verbindet, ermöglicht eine individuelle Verbaubarkeit. Durch die direkte Wärmespeicherung mit hoher Speicherdichte im Kollektor kann gleichzeitig die Komponentenzahl und der Installationsaufwand deutlich reduziert werden. Bisherige Technik fußt zumeist auf dem Zusammenwirken von Einzeltechnologien (Solarkollektor, Wärmetauscher, Wärmespeicher, Heizsystem). Die jetzt integrative Kombination lässt wirtschaftliche Vorteile in der Solarwärmenutzung erwarten.
Der Nutzen für den Mittelstand
Vielversprechende Anwendungen sind in solchen Nischenmärkten wie Gebäude ohne stationäre Energieversorgung (Ferienhäuser, (Berg-) Hütten, Forschungseinrichtungen) und temporären Bauten (Zeltstädte, Camps, Wohncontainer etc.) zu sehen. Für kleine und mittlere Unternehmen ergeben sich mögliche Innovationspotenziale bei: • Der Integration des Wärmespeichers in die lagenbasierte Textilkonstruktion für den Wirtschaftszweig „Herstellung von Textilien“ (grundlegend für textile Flächen als Wärmespeicher). • Der Erweiterung der Solarkollektor-Einsatzpotenziale durch industriell herstellbare flexible textilbasierte Solarkollektor mit integriertem Wärmenergiespeicher.
Ansprechpartner
Jamal Sarsour
jamal.sarsour@ditf.de
+49 711 9340 225
Fördergeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" mit der Projektnummer 18768 N.