Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

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ASTTP Forschungsagenda Solarthermie Farbige Absorber oder farbige Kollektorabdeckungen, welche eine größere architektonische Freiheit ermöglichen und eine optisch angepasste Integration in die Gebäudehülle erlauben. Abbildung 22: Prototypen färbiger Gläser für die Nutzung in thermischen Kollektoren. Quelle: EPFL, Laussanne, Schweiz Demonstration Neue Komponenten und Versorgungssysteme müssen in Neu- und Bestandsbauten getestet werden. Beim Neubau geht es insbesondere darum diese Komponenten in „Solar 50+ Gebäuden 4 “ breit zu demonstrieren. Prototypen der HUB-Verbindungen und modulare Elemente müssen aufgebaut werden, während ihre Erforschung weitergeht. Diese Tests können in Forschungslabors und in Versuchswohnungen der F&E-Institute durchgeführt werden. 4 „Solar 50+ Gebäude“ sind Gebäude, welche mehr als 50% ihres Wärmebedarfs solarthermisch decken. 30
ASTTP Forschungsagenda Solarthermie 4.2 Solarthermisch angetriebene Kühlung Das Thema „Solare Kühlung“ muss derzeit bei näherer Betrachtung der technischen Möglichkeiten im Vergleich zu den Anforderungen durch die Kühlanwendungen als „Solar unterstützte Kühlung“ bezeichnet werden. In den meisten Fällen der Anwendungen reicht die Solarstrahlung über den ganzen Zeitraum des Kühlbedarfes nicht aus, um die gewünschte Kühlung bereitzustellen. Solare Kühlsysteme müssen daher mit einer ständig verfügbaren Wärmequelle oder durch ein konventionelles, elektrisch betriebenes Kühlsystem ergänzt werden. Die Einsatzgebiete der solar unterstützten Kühlung sind wie folgt: Klimatisierung (Raumkühlung und Luftentfeuchtung) Lebensmittelfrischhaltung Gefrierlagerung Prozesskühlung (gewerbliche und industrielle Kühlung für unterschiedliche Anwendungen) 4.2.1 Stand der Technik Klimatisierung von Gebäuden Der Bedarf an Kühlung und Entfeuchtung in Gebäuden steigt auf globaler Ebene, aber auch in Südeuropa, sowohl im Wohnungssektor als auch bei Drittsektoren. Dies hat bereits während der heißen Jahreszeit zu einem massiven Anstieg des Spitzenwertes des Elektrizitätsbedarfs geführt, was hohe Anforderungen an Energieversorgungsstruktur und Erzeugungskapazitäten stellt, sowie das Risiko von Stromausfällen und Umweltschäden erhöht. Alternativen zur elektrischen betriebenen Kühlung müssen daher entwickelt werden. Die Solarthermie bietet hierzu eine mittelfristige Lösung an. Etwa 250 solare Klimatisierungssysteme wurden in Europa bis 2007 installiert, mit einem exponentiellen Zuwachs in den letzten beiden Jahren. Solarkollektoren zur Gebäudeklimatisierung können auch für andere Anwendungen genutzt werden, wie zum Beispiel für Raumheizung und Brauchwasserproduktion. Dies erhöht die Energieeinsparung und folglich die Rentabilität der Investition. Die Systeme, die derzeit in Betrieb sind, reichen von kleinen Einheiten für Einfamilienhäuser bis zu großen Einheiten für die Klimatisierung von Firmengebäuden. Herkömmliche Klimatisierung basiert auf Dampfkompressions-Kreisläufen, die entsprechende Mengen an Elektrizität benötigen, um den Kompressor anzutreiben. In Gebäuden werden vor allem kleine Single-Split-Systeme (für ein Einzelzimmer) oder Multi-Split-Systeme für eine Wohnung oder eine Stockwerksebene eingebaut. Typische COP´s (Coefficient of Performance) für kleine Split-Systeme sind etwa 2,5 bis 3. In größeren kommerziell genutzten Gebäuden gibt es oft Kältenetze, die von großen, zentralisierten Kühlanlagen mit 31
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