In Fassaden integriert
Solarkollektoren aus Ultrahochleistungsbeton
Bislang werden solarthermische Module meist aus Metallwerkstoffen hergestellt. Das Projekt »TABSOLAR II« des Fraunhofer ISE und Industriepartnern will solarthermische Kollektoren jetzt aus Ultrahochleistungsbeton herstellen. Ergebnisse waren auf der BAU 2017 in München zu sehen.
UHPC – Ultra High Performance Concrete, deutsch: Ultrahochleistungsbeton, verfügt über erstaunliche Fähigkeiten. Im sogenannten FracTherm-Verfahren lassen sich filigrane, materialsparende und trotzdem hochfeste Betonfertigbauteile mit den für die Solarthermie nötigen Kanalstrukturen herstellen. Das FracTherm-Verfahren erzeugt auf Basis eines Algorithmus mehrfach verzweigte Strukturen, z.B. wie in Blättern. Auch für die Fertigung von Solarabsorbern oder die Werkzeugkühlung wurde das Verfahren schon eingesetzt.
»Nachdem wir in einem ersten Projekt ein Herstellungsverfahren für UHPC-Kollektoren im Labormaßstab entwickelt haben, verfolgen wir nun die notwendigen Schritte in Hinblick auf spätere Produkte«, so Dr.-Ing. Michael Hermann, zuständiger Projektleiter und Koordinator Innovationsprozesse Wärme- und Kältetechnik. »In TABSOLAR II liegt unser Fokus auf der Fassadenanwendung von UHPC-Kollektoren.«
Das am Fraunhofer ISE entwickelte Membran-Vakuumtiefziehverfahren soll vom Labormaßstab (bis 340mm x 460 mm) jetzt auf praxistaugliche Größe skaliert und auf produktionsnahen Anlagen realisiert werden. Man möchte drei Kollektortypen entwickeln, »TABSOLAR Economy«, lackierte oder durchgefärbte Kollektoren mit Low-E-Verglasung, »TABSOLAR Design« mit Fokus auf der gestalterischen Ausführung und eine dritte Kategorie mit Fokus auf die architektonischen Gestaltungsmöglichkeiten.
Die beiden ersten Typen können für vielerlei solare Anwendungen wie Trinkwarmwasserbereitung, Nutzung in Kombisystemen u.a. verwendet werden. Der dritte Typ ist mit deutlich niedrigeren Temperaturniveaus und Wirkungsgraden als Niedertemperatur-Wärmequelle z. B. für Wärmepumpen geeignet. Für die Varianten werden Systemsimulationen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Lebenszyklusbetrachtungen durchgeführt. In einem Demogebäude werden die Kollektoren auf Herz und Nieren geprüft, um die später geplante Markteinführung ausreichend vorzubereiten.
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