Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

ASTTP Forschungsagenda Solarthermie
ausnützen zu können, ist eine Reduktion des Betriebsdruckes oder der Übergang
zu drucklosen Systemen anzustreben.
Die polymere Grundlagenforschung und die anwendungsorientierte
Kunststoffforschung sind bisher nur unzureichend in solartechnisch orientierte
Forschungs- und Entwicklungsarbeiten integriert. Zudem spielten polymere
Werkstoffe insbesondere bei stark wachsenden Technologien (z.B.
Elektronikindustrie) eine Schlüsselrolle bei deren Umsetzung. Bei systematischer
Ausschöpfung der Entwicklungsmöglichkeiten sowohl auf werkstofflicher als auch
auf systemischer Ebene ist einerseits die Erreichung der von der European Solar
Thermal Technology Plattform (ESTTP) festgelegten Ziele (322 GW th installierte
Wärmeleistung oder 1m 2 Kollektor/pro Einwohner in Europa bis 2020) zu
erwarten. Andererseits bieten werkstoffinduzierte Technologiesprünge die
Voraussetzung zur Erfüllung der ambitionierten Ziele für die Jahre 2030 bis 2050.
Letztlich ist die im internationalen Vergleich herausragende Position Österreichs
sowohl in der Solarthermie als auch in der Kunststofftechnik hervorzuheben.
Neben Marktführern bei der Kollektorfertigung (z.B. GreenOneTec), bei der
Herstellung von Massenkunststoffen (z.B. Borealis) und bei
Kunststoffverarbeitungsmaschinen (z.B. Engel) verfügt Österreich über eine
klein- und mittelständische Solar- und Kunststoffindustrie mit hohem
Innovationspotenzial. Auch bei den Forschungsinstitutionen wurden in den
letzten Jahren umfassende Kompetenzen im Bereich der werkstofforientierten
Weiterentwicklung solarthermischer Komponenten und Systeme aufgebaut.
Herauszustreichen ist die intensive Beteiligung österreichischer Partner
(Montanuniversität Leoben, PCCL, AEE INTEC und AIT) in der IEA SHC Task39
„Polymeric Materials for Solar Thermal Applications“.
4.6.3 Forschungsschwerpunkte
Eine werkstofforientierte Weiterentwicklung solarthermischer Komponenten und
Systeme erfordert einen umfassenden Ansatz, der eine adäquate
Berücksichtigung der einzelnen Ebenen der Wertschöpfungskette (Werkstoff-
Komponente-System) sicherstellt und auf die Etablierung von Struktur-
Eigenschafts-Beziehungen zwischen den einzelnen Ebenen abzielt. Durch die
Transformation (Verarbeitung) des Werkstoffes zum Bauteil und der darauf
folgenden Integration in ein solarthermisches System werden durch äußere
Faktoren die innere Struktur des Werkstoffes verändert und so das
Leistungsvermögen der eingesetzten Werkstoffe, der Komponente und des
Systems beeinflusst. Zur Vorhersage des Leistungsvermögens auf Systemebene
werden sowohl theoretische als auch empirische Methoden eingesetzt. Aus
Kostengründen sind eine möglichst umfassende Charakterisierung und
Optimierung auf werkstofflicher Ebene und die Übertragung von Werkstoffkennwerten
auf die Komponenten- und Systemebene anzustreben. Bei der
Entwicklung von Komponenten und Systemen sollten vornehmlich theoretische
Ansätze (Modellierung) zum Einsatz kommen. Dies macht auch die Entwicklung
von neuen Modellierungs- und Simulationswerkzeugen notwendig. Zur
Absicherung der Beziehungen zwischen den einzelnen Ebenen und der zu
etablierenden Vorhersagemodelle ist zudem die Validierung auf Komponenten-
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