Sonnenhaus ohne großen Speicher

Das Institut für Solarenergieforschung GmbH (ISFH) hat für den Einfamilienhausbereich ein Konzept für die direkte solarthermische Raumheizung entwickelt und an einem Demonstrationsobjekt erprobt. Im Vergleich zu bisherigen Sonnenhäusern wird ein höherer solarthermischer Ertrag mit einem erheblich kleinerem Pufferspeicher und geringeren Baukosten erreicht.

Erreicht wird dies durch Bauteilaktivierung und Wärmespeicherung mit Hilfe eines Erdkollektors. Die benötigte Restwärme an sonnenarmen Tagen wird mit einer Wärmepumpe abgedeckt, die quellenseitig von einem sehr klein dimensionierten, solarthermisch regenerierten Erdkollektor versorgt wird.

Auf Initiative der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie (DGS) und des Umweltforums Münster reiste am 2. Februar eine Gruppe Solarwärme-Interessierter zum Thementag ans ISFH nach Emmerthal. Zu Beginn stellte Daniel Eggert vom ISFH die dortige Abteilung Solare Systeme und deren angewandte Forschung zur regenerativen Energieversorgung vor. Anschließend berichtete Fabian Hüsing, ebenfalls Mitarbeiter vom ISFH, über zwei aktuelle Forschungsprojekte.

Im ersten Projekt „Temperaturoptimiertes Sonnenhaus“ hat das ISFH ein Konzept für die direkte solarthermische Raumheizung mit Bauteilaktivierung und Wärmespeicherung in einem Erdkollektor entwickelt und an einem Demonstrationsobjekt erprobt. Im Vergleich zu klassischen Sonnenhäusern wird ein höherer solarthermischer Ertrag mit einem erheblich kleineren Pufferspeichervolumen von 1-1,5 m3 und insgesamt ca. 28% geringeren Baukosten erreicht.

Die benötigte Restwärme an sonnenarmen Tagen wird mit einer Sole-Wärmepumpe abgedeckt, die quellenseitig von einem Erdkollektor versorgt wird. Der gut einen Meter tief vergrabene Erdkollektor kann relativ klein dimensioniert werden, weil er solarthermisch regeneriert wird.

Im zweiten vorgestellten Projekt wurde die solarthermische Regeneration von Erdwärmekollektoren eingehender untersucht. In Simulationsstudien wurden die Möglichkeiten aufgezeigt, den Flächenbedarf von Erdwärmekollektoren durch die Einbeziehung von photovoltaisch-thermischen Sonnenkollektoren, Schwimmbadabsorbern oder Fassadenkollektoren zu minimieren, um diese Simulationen anschließend in Laboranlagen unter realitätsnahen Bedingungen zu überprüfen.

Bei der anschließenden Führung durch verschiedene Labore des ISFH mit zahlreichen Prüf- und Messständen aus den Bereichen Materialforschung, Kollektoren, thermische Komponenten, elektrische Energiesysteme, thermische Energiesysteme und Quartiersentwicklung wurde deutlich, auf welch hohem Niveau am ISFH leistungsfähige Auftragsforschung realisiert werden kann.

Nach der Veranstaltung waren sich die Besucher einig, dass für die Energiewende im Bereich der Gebäudeheizung und Warmwasserversorgung der vermehrte Einsatz von Solarthermieanlagen dringend erforderlich ist.

Interessierte haben die Möglichkeit, kostenfrei an einem Abschlussworkshop mit dem Thema „Erdwärme- und Sonnenkollektoren als optimierte Quelle für hocheffiziente Wärmepumpensysteme“ teilzunehmen. Der Workshop findet am 28. Februar 2018 zwischen 11:00 und 17:00 Uhr auf dem Messegelände Offenbach statt; weitergehende Informationen unter www.isfh.de