Vertikal und horizontal orientierte Streifenkollektoren an der Demonstrationsfassade. Ver­ti­kal und ho­ri­zon­tal ori­en­tier­te Strei­fen­kol­lek­to­ren an der De­mons­tra­ti­ons­fas­sa­de.
Ver­ti­kal und ho­ri­zon­tal ori­en­tier­te Strei­fen­kol­lek­to­ren an der De­mons­tra­ti­ons­fas­sa­de.

Mul­ti­funk­tio­na­le So­lar­fas­sa­den
Fas­sa­den­in­te­grier­te So­lar­kol­lek­to­ren mit Mehr­fach­nut­zen

12.07.2021 | Ak­tua­li­siert am: 19.11.2024

Im For­schungs­pro­jekt ArKol wer­den zwei neu­ar­ti­ge Fas­sa­den­kol­lek­to­ren von der Idee bis zur An­wen­dungs­rei­fe ent­wi­ckelt: Zum einen ein so­ge­nann­ter Strei­fen­kol­lek­tor, der in Geo­me­trie und Ma­te­ria­li­tät hohe Frei­heits­gra­de er­mög­licht, und zum an­de­ren eine so­lar­ther­mi­sche Ja­lou­sie, die zwi­schen den Schei­ben einer Ver­gla­sung ein­ge­setzt wer­den kann.

So­lar­kol­lek­to­ren wer­den zu­meist mit recht di­cken, groß­for­ma­ti­gen Kol­lek­to­ren as­so­zi­iert, die sich nicht so ein­fach für eine äs­the­tisch an­spruchs­vol­le Ar­chi­tek­tur ver­wen­den las­sen. Daher sind Kon­zep­te ge­fragt, die bei hohem In­te­gra­ti­ons­grad zu­gleich einen gro­ßen Ge­stal­tungs­spiel­raum und einen Mehr­fach­nut­zen schaf­fen. Fas­sa­den­in­te­grier­te So­lar­ther­mie er­wei­tert den Ge­stal­tungs­spiel­raum für die Nut­zung so­la­rer Wärme in Ge­bäu­den. Zu­gleich sind hö­he­re So­lar­er­trä­ge bei güns­ti­ger Kosten-​Nutzen-Relation mög­lich.

 

In Hoch­häu­sern wer­den Ja­lou­sien oft zwi­schen den Glas­schei­ben ein­ge­setzt. Bei Son­nen­ein­strah­lung er­rei­chen diese hohe Tem­pe­ra­tu­ren, was den Kühl­be­darf des Ge­bäu­des im Ver­gleich zu außen Son­nen­schutz­sys­te­men er­höht. Die so­lar­ther­mi­sche Ja­lou­sie bie­tet die volle Be­weg­lich­keit einer kon­ven­tio­nel­len Ja­lou­sie, aber er­höht zu­sätz­lich den ther­mi­schen Kom­fort, senkt den Kühl­be­darf und lie­fert so­la­re Wärme für die Haus­tech­nik.

Viele Ar­chi­tek­ten wün­schen sich mehr Ge­stal­tungs­spiel­raum bei der Nut­zung von So­lar­ther­mie. So­lar­kol­lek­to­ren wer­den aus äs­the­ti­schen Grün­den von vie­len Ar­chi­tek­ten oder Bau­her­ren als Lö­sung für die Fas­sa­de nicht näher in Be­tracht ge­zo­gen. So wird ein Kon­zept für Kol­lek­to­ren in Strei­fen­form in­ter­es­sant. Sie bie­ten die freie Wahl des Ma­te­ri­als in den Zwi­schen­räu­men und auch die Ab­stän­de und Län­gen der Strei­fen kön­nen frei ge­wählt wer­den. Für die Ar­chi­tek­tur bie­ten sich ganz neue Ge­stal­tungs­mög­lich­kei­ten bei gleich­zei­ti­ger Ge­win­nung so­la­rer Wärme.

For­schungs­fo­kus

Die so­lar­ther­mi­sche Ja­lou­sie soll so be­weg­lich sein wie eine nor­ma­le Ja­lou­sie, aber gleich­zei­tig so­la­re Wärme lie­fern und den g-​Wert ver­rin­gern. Sie be­nö­tigt nur we­ni­ge zu­sätz­li­che Kom­po­nen­ten, ver­gli­chen mit einer kon­ven­tio­nel­len, zwi­schen den Glas­schei­ben be­find­li­chen Ja­lou­sie. Des­halb kon­zen­triert sich die Ent­wick­lung auf preis­wer­te Kom­po­nen­ten und zu­ver­läs­si­ge Me­cha­nis­men, damit pro ein­ge­spar­ter Pri­mär­ener­gie nied­ri­ge­re Kos­ten ent­ste­hen als bei al­ter­na­ti­ven Kon­zep­ten.

Auch der Strei­fen­kol­lek­tor wird als Fas­sa­den­sys­tem mit dem Ziel ent­wi­ckelt, dass die Wär­me­ge­ste­hungs­kos­ten nied­ri­ger sind als mit an­de­ren Tech­no­lo­gien. Beide Tech­no­lo­gien sol­len mit Fokus auf äs­the­tisch hoch­wer­ti­ge Ge­bäu­de­hül­len um­ge­setzt wer­den. Beide Tech­no­lo­gien nut­zen Heat-​Pipes mit Tro­cken­an­bin­dung der Kol­lek­to­ren, was eine hohe Fle­xi­bi­li­tät im Kol­lek­t­or­design er­mög­licht.

Er­fol­ge

Es wurde ein raum­ho­hes Fas­sa­den­ele­ment mit so­lar­ther­mi­scher Ja­lou­sie rea­li­siert und be­züg­lich g-​Wert und so­lar­ther­mi­schen Er­trag ge­mes­sen. Der Strei­fen­kol­lek­tor wurde im Labor ge­mes­sen und in einer Ge­bäu­de­fas­sa­de ein­ge­setzt. Der­zeit wird ge­mein­sam mit einem Fas­sa­den­bau­er der Ein­satz der so­lar­ther­mi­schen Ja­lou­sie in einem ers­ten Bau­pro­jekt ge­plant. Auch der Strei­fen­kol­lek­tor soll ge­mein­sam mit in­ter­es­sier­ten Ar­chi­tek­ten und Bau­her­ren wei­ter ent­wi­ckelt wer­den.

Im Fol­ge­pro­jekt "De­s­ti­ni" (De­mons­tra­ti­on des Nut­zens so­lar­ther­mi­scher Ja­lou­sien) wer­den Ex­per­tin­nen und Ex­per­ten die so­lar­ther­mi­sche Ja­lou­sie im neu zu er­rich­ten­den Gewerbe-​ und Wohn­quar­tier Spring­park Val­ley in­stal­lie­ren und in der Pra­xis tes­ten. Das etwa 90.000 Qua­drat­me­ter große Ge­biet be­fin­det sich in Bad Vil­bel in der Me­tro­pol­re­gi­on Frankfurt-​Rhein-Main.