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Solartechnik für Wärme und Strom

Josef Jenni, Jenni Energietechnik AG, und Robert Haberl, SPF, im Fachgespräch vertieft. Foto: SPF

Am 27. Februar 2018 fand der traditionelle Industrietag des SPF Institut für Solartechnik der HSR Hochschule für Technik Rapperswil statt. Der Event zog wieder über 100 Firmenmitarbeiter, Planer und Installateure aus den Bereichen Solarwärme, Photovoltaik und Wärmepumpen an.

Pressedienst/Redaktion

Nach einer Begrüssung durch Margit Mönnecke, Rektorin der HSR, gaben Institutsleiter Andreas Häberle und Forschungsleiter Michel Haller eine Übersicht über die Schwerpunkte der Arbeiten des SPF. Zu den langjährigen Kernkompetenzen des Instituts zählen neben dem akkreditierten Prüfzentrum für solarthermische Komponenten und Systeme auch Photovoltaik und die Speicherung von Wärme. Pionierarbeit hat das Institut auch geleistet bei der Entwicklung von Prüfverfahren kompletter Heizsysteme mit dem Concise Cycle Test – einem Hardware-In-the-Loop Testverfahren. In den letzten Jahren sind neue Themenbereiche dazu gekommen, wie zum Beispiel die Entwicklung von solaren Wärmepumpensystemen, Eisspeicher-Heizsystemen, Photovoltaisch-Thermische Kollektoren (PVT), Anergienetze, solare Prozesswärme und die Energieeffizienz von Gebäuden.

Speicher für Wärmepumpensysteme

Evelyn Bamberger präsentierte einen Vergleich von elektrischen und thermischen Speichern für die Erhöhung des PV-Eigenverbrauchs in Kombination mit Wärmepumpen-Systemen. Aufgrund der Ökobilanzierung und heutigen Preisstrukturen ist der Einsatz eines thermischen Speichers zur Verschiebung der Wärmepumpen-Last sowohl aus ökonomischer als auch aus ökologischer Sicht einem Batteriespeicher vorzuziehen. Einziger Nachteil des thermischen Speichers: er kann den Haushaltsstrom nicht abdecken. Deshalb führt eine Kombination aus thermischem und elektrischem Speicher am effektivsten zu hohen Eigenverbrauchsquoten, respektive sehr tiefem Netzstrombezug. Die Bedeutung der Schichtungseffizienz für Wärmepumpen-Systeme mit Kombispeicher wurde von Robert Haberl erörtert. Viele Kantone fördern inzwischen Wärmepumpensysteme bis 15 kW Heizleistung, wenn diese über ein Zertifikat des Wärmepumpen-System-Moduls verfügen. Bis vor kurzem gab es für Anlagen mit Kombispeichern keine Zertifikate. Neu können jedoch Kombispeicher auch für das Wärmepumpen-System-Modul zertifiziert werden. Welches die Voraussetzungen für die Zertifizierung von Kombispeicher im WP-System-Modul sind wurde von Robert Haberl erläutert.

Entwicklung von solaraktiven Elementen

Marc Bätschmann (BS2) stellte grossflächige solarthermisch aktivierte PVT-Dachelemente vor, welche in einem von der KTI geförderten Projekt gemeinsam vom SPF, der BS2 AG und Erne Holzbau entwickelt worden sind. Das Spezielle an den neuen Dachelementen ist der Ansatz der Vorfabrikation und der konsequenten Umsetzung der Ziele Vorfertigung, Kosteneffizienz und architektonische Integration. Im Vergleich zu früheren PVT-Dachkonzepten konnten insbesondere die Anzahl Verbindungselemente für die hydraulische Verrohrung massiv reduziert werden. In einem weiteren KTI Projekt werden Aspekte zur kostengünstigeren Produktion von kundenspezifischen PV-Fassadenmodule untersucht. Der Modulproduzent Megasol und das CSEM in Neuchâtel arbeiten zusammen mit dem SPF an der Weiterentwicklung optischer Eigenschaften von Solarmodulen in der Fassade und der Prozessoptimierung bei der Laminierung von Glas-Glas-Modulen in der Produktion. Die Zwischenergebnisse wurden von Daniel Zenhäusern und Christof Biba vorgestellt.

PerformanceGap von Mehrfamilienhäusern

Unter dem energetischen PerformanceGap versteht man in der Gebäudetechnik die Abweichung des gemessenen Energiebedarfs von den auf Grund der Planungsgrundlagen prognostizierten Werten. Igor Mojic zeigte auf Grund von klimakorrigierten Messdaten, wie neu erstellte Gebäude meist einen weit höheren Heizwärmebedarf aufweisen als man auf Grund der Planungsunterlagen erwarten würde. Die Abweichungen können nur teilweise durch erhöhte Komfortansprüche gegenüber den in der Planung angenommenen Werten erklärt werden. Bemerkenswert ist der Befund, dass ein Mehrverbrauch gegenüber der Prognose vor allem bei höheren Aussentemperaturen und an Tagen mit eher höheren Solarstrahlung auftritt, und dass die Heizgrenzen der Objekte meist um zirka 3 bis 7 K über dem Planwert eingestellt worden sind.

Vielseitige Technical Tour

In der Technical Tour konnten sich die Besucher vor Ort ein Bild machen verschiedenster Prüfeinrichtungen wie Sonnensimulator, Kombisystem-Teststand, Hagelschlagtests und Solarthermische Kälteanlage. Bei Temperaturen von -13 °C bot ein Besuch des mobilen PV-Labors, der Sonnentracker, des Parabolrinnenkollektors sowie der Fassadenprüfstände mit adiabater Prüfbox auf dem Dach der HSR einen starken Kontrast zwischen Eiseskälte und solarer Wärme.