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Solarthermie muss nicht hässlich sein

Solarthermie bedeutet rechteckige Kollektorflächen in immer derselben blauen Fläche auf dem Dach des eigenen Hauses. Da bleibt designmäßig wenig Spielraum. Oder? Das muss nicht sein, denn es gibt das Projekt „ArKol“ am Fraunhofer ISE. Hierbei erforschen die Wissenschaftler derzeit zwei Fassadenkollektoren für solare Wärmeerzeugung, die eben nicht „von der Stange“ sind und sich viel schöner in die Architektur integrieren lassen.

 

Die beiden besagten Fassadenkollektoren sind ein Streifenkollektor für opake sowie eine solarthermische Jalousie für transparente Fassadenanteile. Beides wurde bereits auf der BAU 2017 vorgestellt.

Das Projekt „ArKol – Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadekollektoren mit Heat Pipes“

Die beiden Kollektortypen werden von der Grundidee bis hin zur Anwendungsreife entwickelt. Dabei ist das große Ziel, dass die Kollektoren gegenüber den bisherigen punkten, und zwar:
•    sollen sie flexibler in die Fassade integrierbar sein,
•    die Fassade attraktiver machen,
•    die Multifunktionalität der Gebäudehülle gewährleisten,
•    und trotzdem die Kosten der solarerzeugten Wärme kontrollierbar machen

Das Projekt „ArKol“ begann bereits Anfang 2016. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert. Der Plan sieht folgendermaßen aus:
•    18 Monate lang entwickeln die Forscher Teilfunktionen der Fassadenkollektoren
•    für 2017 sind Labortests geplant
•    für 2018 sind Vermessung und Kalibrierung der Simulationsmodelle in Planung
•    zum Projektabschluss 2019 wird für jede der beiden Technologien eine Demofassade realisiert
•    nach dem Projekt ist für 2020 ein Folgeprojekt geplant, das die kommerziellen Umsetzungen schaffen soll

Die ersten bisherigen Ergebnisse

Die ersten Ergebnisse der Forschung können sich durchaus sehen lassen. Da gibt es zum einen den Streifenkollektor, bei dem der Abstand und das Material zwischen den Streifen frei gewählt werden kann und zum anderen gibt es eine solarthermische Jalousie, die zwischen Glasscheiben eingesetzt wird. Alle beide Designvarianten verwenden die Heat-Pipes (Wärmerohre) und erlauben eine flexible Gestaltung, was wiederum die Integration in bestehende Architekturen vereinfacht. Es müssen also nicht immer blaue Rechtecke sein.

Dr.-Ing. Christoph Maurer, Teamleiter Solarthermische Fassaden am Fraunhofer ISE zum Streifenkollektor: „Der Streifenkollektor vereint hohe Effizienz mit architektonischer Gestaltungsvielfalt. Im Bereich zwischen den verglasten Kollektorstreifen können klassische Materialien wie Holz oder Putz, Strukturen und Farben verwendet werden.“ Zur solarthermischen Jalousie sagt Maurer: „Solche Jalousien werden sehr warm, was den Kühlbedarf des Gebäudes erhöht. Die solarthermische Jalousie ist genauso beweglich wie eine normale Jalousie, aber sie liefert gleichzeitig Wärme und verringert den Energieeintrag in das Gebäudeinnere.“