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Sommersonne für Heizung im Winter

Nr. 95 vom 26. November 2013

Universität Stuttgart erhält Forschungshaus für Solar-Wärmespeicherung

An der Universität Stuttgart wurde heute ein Forschungshaus für energieeffizientes Wohnen errichtet. In dem Gebäude entwickelt das Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen (TZS) des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Universität Stuttgart im Rahmen des Projekts „Solspaces“ gemeinsam mit der Firma SchwörerHaus ein neues Heizungskonzept, das eine Solarheizung mit der Langzeitwärmespeicherung verbindet. Zentrales Element ist ein hocheffizienter thermochemischer Wärmespeicher, der es ermöglicht, die solare Wärme des Sommers zur Beheizung des Gebäudes im Winter zu nutzen. Nach mehrjähriger Entwicklungszeit soll dieses Konzept jetzt erstmals in einem Wohnhaus erprobt werden. Hierzu wurde heute in den Morgenstunden per Schwertransport ein neuartiges Gebäude des Typs "Flying Spaces" von SchwörerHaus auf dem Uni-Campus in Stuttgart-Vaihingen angeliefert.

Das tonnenschwere Forschungshaus vom Typ „Flying Spaces“ wurde mit einem Hochkran auf dem Gelände der Universität Stuttgart abgesetzt

„Mit dem neuen Forschungsgebäude an der Universität Stuttgart haben wir die Möglichkeit, ein solares Heizungssystem zu realisieren, mit dem der Heizwärmebedarf eines Gebäudes ganzjährig gedeckt wird“, freuen sich der Leiter des Forschungs- und Testzentrums für Solaranlagen am ITW, Dr. Harald Drück, und Projektleiter Dr. Henner Kerskes.

Während Solarenergie beim Strom in aller Mund ist, fristet sie bei der Bereitstellung von Wärme noch ein Schattendasein. Ein Grund dafür liegt darin, dass die an Sonnentagen gewonnene Wärme für Kälteperioden gespeichert werden muss. Bisher geschieht dies in Wasserspeichern, die aber sehr viel Platz beanspruchen. Das im Projekt „Solspaces“ verfolgte Heizungskonzept basiert dagegen auf einer thermischen Solaranlage in Verbindung mit einem Sorptionswärmespeicher. Diese Technologie zeichnet sich um eine gegenüber Wasser drei bis viermal höhere Energiedichte aus und erlaubt eine kompakte und nahezu verlustfreie Wärmespeicherung. Ihr Kernstück ist ein Sorptionsspeicher aus hochporösen Zeolithen, der während der Heizperiode mit der Raumabluft durchströmt wird und die in der Luft enthaltene Feuchtigkeit adsobiert. Dieser Prozess setzt Wärme frei, die zur Beheizung des Gebäudes genutzt wird. Im Sommer kehrt sich das Prinzip um: Nun wird dem mit Feuchtigkeit beladenen Speicher Wärme in Form von heißer Luft aus Solarkollektoren auf dem Gebäudedach zugeführt. Die heiße Luft desorbiert das Speichermaterial. Die im Winter in den Speicher eingetragene Feuchtigkeit wird hierbei ausgetrieben und mit dem Luftstrom aus dem Speicher entfernt. Das dadurch getrocknete Speichermaterial steht so wieder zur Gebäudebeheizung zur Verfügung.

Diese Technik wird nach Abschluss des Aufbaus in das Forschungsgebäude auf dem Gelände des ITW implementiert und experimentell erprobt. Zunächst erfolgt eine detaillierte messtechnische Analyse des Gebäudes mit der bestehenden Heiztechnik. Im Anschluss daran wird das neu entwickelte solare Heizsystem eingebaut und ebenfalls messtechnisch analysiert, so dass die aus diesem System resultierenden Vorteile direkt quantifiziert werden können. Das Projekt SolSpaces wird durch das Bundesumweltministerium (BMU) mit 650.000 Euro auf drei Jahre gefördert.

Flexibles Gebäudekonzept
Die „Flying Spaces“ der SchwörerHaus wurden für die Tests ausgewählt, da dieser Gebäudetyp aufgrund seiner Dimensionen höchste Ansprüche an die Kompaktheit und Integration des Heizungssystems stellt und andererseits aufgrund seines Verhältnisses von Volumen zu Oberfläche einen spezifischen Wärmebedarf aufweist, der tendenziell auch auf größere Gebäude mit schlechterem Wärmedämmstandard übertragbar ist. Die flexiblen, bis zu 48 Quadratmeter großen Wohngebäude, die vollständig vorgefertigt, aufgebaut und per LKW angeliefert werden, können mit einer konventionellen Wärmeversorgung bereits heute erworben werden. Entsprechend der Grundidee eines flexiblen und gleichzeitig weitestgehend autarken Wohn- und Gebäudekonzepts soll nun ein ebenso innovatives wie zukunftsweisendes Heizungskonzept entwickelt werden, das eine integrierte und vollständig regenerative Deckung des Wärmebedarfs ermöglicht.

Weitere Informationen:
Dr. Henner Kerskes, Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW),
Tel. +49 (0)711 685-63534, E-Mail kerskes (at) itw.uni-stuttgart.de
Andrea Mayer-Grenu, Universität Stuttgart, Abt. Hochschulkommunikation, Tel. 0711/685-82176,
E-Mail: andrea.mayer-grenu (at) hkom.uni-stuttgart.de
Technische Details: http://www.itw.uni-stuttgart.de/forschung/projekte/aktuell/solspaces.html


Abteilung Hochschulkommunikation

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