Endbericht (1.3 MB) - Haus der Zukunft

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ASTTP Forschungsagenda Solarthermie des Gebäudes selbst (z.B. Fassaden) Komponenten des Systems dar, was eine komponentenbezogene Prüfung erschwert. Vielmehr wird dann das Gebäude selbst in den Beurteilungsprozess einzubinden sein. Die Entwicklung von Simulations- und Messmethoden die eine ganzheitliche Charakterisierung zukünftiger hochintegrierter Systeme ermöglicht sollte Gegenstand zukünftiger Forschungsprojekte sein. Solarunterstützte Kühlung Im Bereich der solarunterstützten Kühlung stellt die Einführung standardisierter Verfahren zur Beurteilung thermischer angetriebener Wärmepumpen eine wichtige Basis dar. Zusätzlich ist eine Modifikation von Prüfmethoden von Systemkomponenten wie Kollektoren oder Speicher im Hinblick auf solarunterstützte Kühlanwendungen erforderlich. Derartige Arbeiten werden bereits im Rahmen des IEA SHC Task 38 („Solar Air-Conditioning and Refrigertaion“) bzw. im IEA HPP Annex 34 („Thermally Drive Heat Pumps“) durchgeführt. Basierend auf diesen Aktivitäten sollten zukünftig Verfahren entwickelt werden, die eine standardisierte Beurteilung gesamter solarunterstützter Kühlsysteme inklusive Back-up Systemen ermöglicht. Der Umfang möglicher Technologien und Anwendungen (wie in Kapitel 4.2 dargestellt) bildet eine besondere Herausforderung in diesem Zusammenhang. Solare Großanlagen Zurzeit dominieren solarthermische Anwendungen im kleinen Leistungsbereich mit dem Fokus auf Ein- und Zweifamilienhäuser den Europäischen Markt. Dennoch ist vor allem in den bereits gut entwickelten Märkten ein Trend zu solaren Großanlagen zu verzeichnen, der durch die Einführung und Intensivierung von Förderprogrammen weiter verstärkt werden wird. In bereits durchgeführten Forschungsprojekten (z.B. NEGST) wurde neben den hohen Kosten solarer Großanlagen auch das Defizit an standardisierten Wartungsmethoden aber auch standardisierter Methoden zur Ermittlung des Solarertrags als wesentliche Marktbarrieren identifiziert. Gerade letzterer Punkt scheint besonders wichtig, da die Instrumentierung solarer Großanlagen mit präzisem Monitoring Equipment einen vergleichsweise geringen Kostenfaktor darstellt. Die Entwicklung und europaweite Standardisierung von Ertragsberechungsmodellen inklusive Monitoring Methoden stellt damit eine wichtige Basis für Investoren und Anlagenbetreiber dar und ist auch Grundlage für entsprechende Förder- und Impulsprogramme. 4.10.3 Forschungsschwerpunkte Forschungsarbeiten im Bereich neuer Charakterisierungs- und Prüfmethoden sind definitionsgemäß eher dem Bereich der angewandten Forschung zuzuordnen. Dennoch sind beispielsweise weiterführende grundlegende Arbeiten insbesondere im Bereich der numerischen Systemsimulation eine wichtige Voraussetzung um 86
ASTTP Forschungsagenda Solarthermie zukünftige Fragestellungen im Bereich der standardisierten Systemcharakterisierung zu beantworten. Zukünftige Forschungsaktivitäten sollten folgende Schwerpunkte beinhalten: Entwicklung beschleunigter Lebensdauertests für Kollektoren basierend auf neuen Kollektormaterialien insbesondere Polymermaterialien. Entwicklung standardisierter Prüfmethoden für neue Kollektortypen wie Mitteltemperaturkollektoren, Luftkollektoren, Hybridkollektoren,… Entwicklung von Verfahren zur Beurteilung gesamter solarthermischer Systeme (z.B. Hybridsysteme) insbesondere von Systemen mit hohem Integrationsgrad. Entwicklung von Methoden zur standardisierten Charakterisierung neuer Speichertechnologien insbesondere Latentspeichern, Sorptionsspeichern und thermochemischen Speichern aber auch neuer Technologien für sensible Wärmespeicher. Entwicklung von standardisierten Simulationwerkzeugen zur Charakterisierung und Beurteilung komplexer Systemkonfigurationen. Entwicklung einheitlicher Verfahren zur Beurteilung solar unterstützter Kühltechnologien sowohl auf Komponentenebene als auch auf Systemebene. Entwicklung von einheitlichen Ansätzen zur Ertragsbeurteilung großer solarthermischer Anlagen. 87
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