Demonstrationszentrum Bau und Energie

Alle 5 m ist entlang des Rohrbündels ein Temperatur-Messfühler
montiert, um das Temperaturprofi l
untersuchen zu können.
Heizwasser ab. Über die beiden Rückläufe
fl ießt die Trägerfl üssigkeit zurück in
die Tiefen des Bodens – ihre Temperatur
hat sich auf dem 150 m langen Weg von
etwa -2 auf +10 °C erhöht.
Die von der Wärmepumpe verdichtete
Wärme des Untergrundes heizt über großfl
ächige Heizfl ächen bei einer Vorlauftemperatur
von ca. 35°C (Niedertemperatur-
Heizung) die Wohn räume. Das Haus hat
– bis auf die Bad- und Küchenentlüftung
– kein gesondertes Lüftungssystem.
Die elektrische Versorgung des Zentrums
erfolgt überwiegend durch das allgemeine
Stromnetz. Eine umweltschonendere Alternative
– die Photovoltaik genannte direkte
Umwandlung der Solarstrahlung in Strom
– wird in Musteranlagen gezeigt.
Photovoltaik
Wenn die Photonenstrahlung der Sonne
auf ein Halbleitermaterial wie Silizium
trifft, setzt sie Elektronen frei. Dieses Phänomen
nennt man den „Photovoltaischen
Effekt“, der in einer Photovoltaikanlage
genutzt werden kann.
Durch das Spannungsgefälle zwischen
Vorder- und Rückseite der Siliziumelemente
in den Photovoltaikanlagen
Schematischer Aufbau einer Silizium-Photovoltaik-
Zelle.
entsteht Gleichstrom. Diesen wandelt ein
Wechselrichter in Wechselstrom um, damit
er in das öffentliche Stromnetz eingespeist
werden kann. Das zahlt sich nicht nur für
die Umwelt aus, sondern auch für den
Betreiber, denn nach dem Erneuerbare-
Energien-Gesetz (EEG) müssen die örtlichen
Energieversorgungsunternehmen
den Solarstrom mit durchschnittlich dem
Vierfachen des Preises vergüten, den wir
für den Strom aus dem öffentlichen Netz
zahlen.
Das Potenzial dieses Solarstroms ist gewaltig:
Die Sonne schickt tausend Mal
mehr Energie auf die Erde als die Menschen
derzeit verbrauchen. Würden wir
sämtliche Dachfl ächen in Deutschland mit
Photovoltaik-Anlagen ausstatten, wäre unser
kompletter Strombedarf gedeckt.
Schematische Darstellung der Solarstromerzeugung
mit Netzeinspeisung.
Die PV-Folienmodule aus amorphem Silizium sind
in die Dachhaut integriert.
Im Demonstrationszentrum wurden unterschiedliche
Photovoltaikanlagen auf dem
Dach und an der Fassade installiert. Die
Solar-Dachbahnen mit einer Gesamtfl äche
von 18 m² sind Teil der Dachein deckung
des Reihenhauses und haben eine Nennleistung
von 1,02 kWp Strom.
Feste Photovoltaik-Module können auch Teil
der Fassade sein; in die Fenster elemente
des Reihenhauses sind pro Wohneinheit vier
Solarmodule integriert, die Strom mit einer
Nenn leistung von 1,44 kWp erzeugen.
Technik im Forum
Hochverglaste Gebäude sind thermisch
kritisch, sowohl was den Heizwärme,
als auch was den Kühlenergiebedarf
anbelangt. Durch die Einstrahlung der
Die Photovoltaik-Module über den Fenstern
sind Teil der Fassade.
Kunststoffrohre für die Fußbodenheizung/
-kühlung werden vor dem Betonieren verlegt.
Sonnen energie heizen sich Glashäuser
schnell auf. Insbesondere im Sommer ist daher
ein außenliegender Sonnenschutz nötig,
damit möglichst wenig Strahlung ins Gebäude
kommt. Auch lichtdurchlässige refl ektierende
Beschichtungen der Glasscheiben
können den Energieeintrag mindern.
Die Wärmeleitfähigkeit der Fenster ist bei
niedrigen Außentemperaturen aber so
groß, dass ohne Einstrahlung der Raum
schnell wieder abkühlt. Diese Temperaturwechsel,
die insbesondere bei sonnigem
Wetter mit vereinzelten Wolken auftreten,
können durch Speichermassen im Gebäude
gedämpft werden.
Um genügend Masse in das gläserne Forum
zu bekommen, wurden die Geschossdecken
als Holz-Beton-Sandwichdecken ausgebildet.
Der Estrichbeton ist durch zogen von Kunststoffrohren,
die im Winter als Fußbodenheizung
wirken, im Sommer als Kühlung.
Solare Kälte
Im Demonstrationszentrum wird eine innovative
Technik eingesetzt, deren Funktionsweise
sich im ersten Moment paradox
anhört: Die Räume werden mit Hilfe der
Sonne gekühlt. Das ist sinnvoll, da der
Bedarf an Kühlung nahezu zeitgleich mit
dem Angebot an Sonnenenergie steigt.
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