Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

ASTTP Forschungsagenda Solarthermie
standardisierten Simulationswerkzeugen zur Beurteilung des Gesamtsystems
angewendet werden. Auf diese Weise wird sowohl eine Basis für die Planung
dieser innovativen Gebäude geschaffen als auch die Voraussetzung für die
Sicherstellung hoher Qualitätsstandards für multifunktionale Gebäudeelemente.
Vor allem die Entwicklung neuer Simulationswerkzeuge mit validierten Modellen
für multifunktionale Komponenten stellt eine große Herausforderung dar.
4.1.3 Forschungsschwerpunkte
Grundlagenforschung
Um die begrenzte Fläche der Gebäudehülle optimal nutzen zu können, müssen
strukturelle Anforderungen an Gebäudekomponenten mit solaren Funktionen
oder Wärmespeicherung sowie dünnen, hocheffizienten Lagen aus Dämmstoff
kombiniert werden.
Phasenwechsel-Materialien sind eine vielversprechende Variante der kurz- und
mittelfristigen Speicherung. Fachwissen wird benötigt, wie dieser Typ Speicher
schon während der Gebäudekonstruktion integriert werden kann, beispielsweise
in Wänden.
Entwicklungsbereiche
Solarkollektoren, die Teil der Gebäudehülle sind, müssen entwickelt werden, da
sie verschiedene Funktionen vereinen. Sie können Teil der transparenten Fassade
sein und Funktionen der Tageslichtlenkung und der Verschattung übernehmen,
müssen aber auch ihre Funktion der Energiegewinnung erfüllen. Kollektoren, die
in die lichtundurchlässige Fassade integriert sind, können auch
Wärmedämmfunktionen erfüllen. Darüber hinaus können sie als Speicherund/oder
Wärmebereitstellungssysteme auf der Innenwand fungieren.
Da Fassadenkollektoren oder Kollektordächer ein integraler Bestandteil der
Gebäudehülle sind, müssen diese auch bezüglich ihrer Lebensdauer (20 – 50
Jahre) auf diesen Umstand angepasst werden. Beschleunigte Alterungstests
stellen daher eine wesentliche F&E Aktivität dar.
Zusätzlich werden Maßnahmen benötigt, um die Energiegewinnung
fassadenintegrierter Kollektoren zu optimieren, wie beispielsweise teilweise
geneigte Absorberkomponenten. Die Grundlagenforschung in diesem Bereich
muss auf Materialfragen fokussiert sein und eng mit der angewandten Forschung
auf der Ebene der Komponentenentwicklung verbunden sein.
Verbesserte Beschichtungen müssen für Fenster mit umschaltbarer, variabler
Transmission oder für Kollektoren mit regelbarer Transmission der Verglasung
sowie der Absorption entwickelt werden. Dies ist besonders wichtig bei
polymerbasierten Kollektoren, um Stagnationsprobleme vermeiden zu können.
Fortschritte werden bei Werkzeugen für die Abnahme von Gebäuden als Ganzes
benötigt. Dies gilt auch für Methoden, die sicherstellen, dass vorhergesagte
Ergebnisse auch effektiv vom Gebäude erreicht werden. Standards für
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