Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

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ASTTP Forschungsagenda Solarthermie hervorzuheben. Bei der Adaptierung der Compounds ist bedeutsam, dass Firmenpartner entlang der Wertschöpfungskette polymerer Werkstoffe (Rohstoffhersteller, Compoundeur, Verarbeiter) integriert sind. Neben der Adaptierung werkstofflicher Compounds sollte in der angewandten Forschung ein weiterer Schwerpunkt beim Upscaling von verfahrenstechnischen Prozessen zur Komponentenherstellung liegen. Während potentielle österreichische Forschungspartner ein ausgezeichnetes werkstoffliches, prüftechnisches und verarbeitungstechnisches Know-how aufweisen, sollte bei den wirtschaftlichen Partnern eine Beteiligung ausländischer Firmen möglich sein. Demzufolge sollten die angewandten Forschungsarbeiten vorrangig auf nationaler Ebene mit potentieller Beteiligung ausländischer Firmen erfolgen. 62
ASTTP Forschungsagenda Solarthermie 4.7 Prozesswärmekollektoren 4.7.1 Stand der Technik Einige Prozesswärme-Anwendungen finden bei Temperaturen statt, die von „normalen“ Niedertemperaturkollektoren bereitgestellt werden, nämlich 30°C bis 80°C. Ein nicht unerheblicher Teil des industriellen Bedarfs an Prozesswärme besteht jedoch auch bei Temperaturen zwischen 80°C und 250°C. Prozesswärmekollektoren sind neu im Portfolio der solarthermischen Kollektoren. Normalerweise erfordern diese Systeme eine starke Leistung (und dafür große Kollektorflächen), niedrige Kosten, hohe Zuverlässigkeit und Qualität. Während Nieder- und Hochtemperaturkollektoren auf einem dynamisch wachsenden Markt angeboten werden, befinden sich Prozesswärmekollektoren in einem frühen Entwicklungsstadium und es gibt noch keine Produkte in industriellem Maßstab. Die technologischen Ansätze bei Prozesswärmekollektoren können zwischen Optimierung des optischen Konzentrationsfaktors oder der Nachführungsmethode unterteilt werden. Optische Konzentration ist eine Möglichkeit, höhere Arbeitstemperaturen zu erreichen, wobei das Verhältnis von Absorberfläche zu Aperturfläche (Strahlungseintrittsfläche in den Kollektor) verkleinert wird. Der Nachteil der Konzentration ist die Verminderung der einstrahlwinkelabhängigen Strahlungsakzeptanz des Kollektors. Daher muss der Kollektor der Sonne nachgeführt werden. Die Nachführung kann bei geringen Konzentrationsfaktoren typischerweise saisonal realisiert werden, bei höherer Konzentration sind kürzere Nachführintervalle notwendig. Die Nachführung bedingt zusätzliche mechanische Konstruktionselemente und bewegte Teile, die zusätzliche Kosten und Wartungsaufwand verursachen. Neben diesen “konzentrierenden“ Kollektoren werden derzeit verbesserte flache Kollektoren mit Doppel- und Dreifachverglasung und CPC-Kollektoren entwickelt, die für Prozesswärmeanwendungen bis zu 120°C interessant sein können. 4.7.2 Kernbereiche für technologische Entwicklung Es ist eine Herausforderung, die Temperatur der erzeugten Wärme zu erhöhen und dabei den Kollektorwirkungsgrad über 50% zu halten. Hier sind erhebliche Bemühungen bei Forschung, Entwicklung und Konstruktion (F, E&K) von Seiten der Industrie und der Wissenschaft erforderlich. Diesbezüglich wurde die Arbeit bereits aufgenommen, es ist aber noch viel zu leisten. Die Arbeiten auf diesen Gebieten führten bisher zu so genannten „verbesserten Flachkollektoren“ mit Doppelverglasung, wie sie beispielsweise von der Grazer Firma Ökotech entwickelt wurden. 63
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