Untersuchungen zur Energiegewinnung mit einem Solardach-Luft-Kollektor

Abstract

Bereits in den 80er Jahren wurde von Grimm (1984) und Lücke (1984) nachgewiesen, dass mit handelsüblichen Metallprofilen eingedeckte Dachflächen in Verbindung mit einer Wärmepumpe zur Brauchwassererwärmung geeignet sind. Die aktuellen Entwicklungen auf dem Energiemarkt gaben Anlass, dieses kostengünstige Konzept der Stauwärmenutzung erneut aufzugreifen und einem Praxistest zu unterziehen. Zur Praxiserprobung wurde der Neubau der Jugendherberge des Deutschen Jugendherbergswerkes in Dahme (Ostsee) mit einem Prototyp des Solardaches mit Metalleindeckung ausgestattet. Das Solardach entspricht systematisch einem Solar-Luft-Kollektor ohne Abdeckung (Absorber), der in der Jugendherberge in Verbindung mit einer Wärmepumpe zur Brauchwasservorerwärmung und Heizungsunterstützung eingesetzt wird. Ziel der vorliegenden Untersuchung war es, das Betriebsverhalten der bestehenden Pilotanlage zu bestimmen. Da die jetzt bestehende Pilotanlage in mehreren Entwicklungsstufen entstanden ist und der gegenwärtige Zustand der Anlage noch keine belastbare Auswertung der Stauwärmenutzungsanlage zulässt, wurden zunächst Untersuchungen an dem Solardach-Luft-Kollektor durchgeführt und im Anschluss diese Ergebnisse in Form von Simulationsrechnungen auf das dahinter stehende Nutzungssystem bezogen. Die Untersuchungen haben gezeigt, dass es mit handelsüblichen Metallprofilen möglich ist, Energie zu gewinnen. Für die praktische Umsetzung des Stauwärmenutzungskonzeptes besteht jedoch noch weiterer Forschungsbedarf. In weiterführenden Untersuchungen ist zu klären, wie der Solardach-Luft-Kollektor technisch und ökonomisch sinnvoll auf einen möglichst effizienten Wärmepumpenbetrieb abzustimmen ist.