Juni 7, 2016

Die Technik

Das ENERGYDACH – eine Lösung zur kostengünstigen Gewinnung von Solarenergie

 

  • KONZEPT ENERGYDACH

Die eingestrahlte Solarenergie in Österreich (330EJ [1]) ist mehr als 200-mal höher als der gesamte Energieverbrauch (1,38EJ [2]) des Landes!
Aktuelle Solarkollektoren zur Wärmeerzeugung sind zu teuer. Fossile Energie ist zu billig, da die Umweltkosten im Preis nicht enthalten sind. Viele Solarkollektoren sind zu teuer, weil versucht wird einen möglichst hohen Wirkungsgrad zu erreichen.

 Entscheidend bei der Energiegewinnung ist aber nicht das Verhältnis KWh/m2 sondern KWh/€ Anlagekosten.

Es ist deshalb nicht unbedingt notwendig kleine, teure Kollektoren mit hohem Wirkungsgrad zu bauen. Es reicht, große, billige Kollektoren zu bauen. Wenn man die auf einem Dach eingestrahlte Wärmeenergie nutzt, kann man die Kosten für thermische Kollektoren sparen. Wenn auf Grund des Dachaufbaues auch das Montagegestell für die Photovoltaikanlage wegfällt, ist das eine weitere Einsparung an Kosten. Ein weiterer Vorteil ist, dass über das Dach die bei einer Photovoltaikanlage anfallende Wärme effektiv abgeführt und nutzbringend verwenden kann.

 

Alte Lösung:                                                                                                                              Neue Lösung:

 

dach mit solarkollektor

 

 

  • FUNKTION ENERGYDACHDACH

Das Dach besteht hauptsächlich aus handelsüblichem, beschichtetem Aluminiumblech in möglichst dunkler, gut die Solarstrahlung absorbierender Farbe sowie speziell geformten Aluminiumprofilen. Die Aluminiumprofile sind mit dem Dachblech durch gut wärmeleitende Klemmverbindungen verbunden und werden von einer Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser mit Frostschutz) durchflossen. Dabei wird die Wärmeleitfähigkeit von Aluminium ausgenützt um die bei Sonneneinstrahlung entstehende Wärme an die Wärmeträgerflüssigkeit zu übertragen.
Auf den Aluminiumprofilen können auch problemlos Photovoltaikpanels oder auch transparente Abdeckungen zur Erhöhung des Temperaturniveaus montiert werden. Im Gegensatz zu Kunststoffkollektoren ist das System auch nahezu unempfindlich gegen Schnee, Eis und UV Strahlung. Das System ist auch vollständig skalierbar sodass jede Dachfläche vollständig genutzt werden kann.

Der Wirkungsgrad kann je nach Abstand der Profile und Blechdicke zwischen 20% (1000mm) und 45% (500mm) erreichen. Bei einem Wirkungsgrad von 25% ergibt sich bei einer jählichen Globalstrahlung von 1100KWh/m2 (z.B.Steiermark [3]) ein  jährliches Energiepotential von 275kWh/m2. Das wäre mehr als das Doppelte des Energiebedarfes von etwa 108 kWh/m2 den ein zweistöckiger Neubau mit einem Heizwärmebedarf von etwa 54kWh/m2 (OIB Richtlinie 6) an Heizwärme benötigt. Es kann also allein durch die Nutzung des Daches ein großer Teil der notwendigen Energie für Heizung und Warmwasser erzeugt werden.

prinzip eckel energydach

 

 

  •  ANWENDUNG ENERGYDACH

 

 

NEUBAU – SANIERUNG – FASSADE

Kombination mit:

  • Photovoltaik
  • Wärmepumpe
  • Saisonspeicher
  • Erdwärmesonden

Das Dachsystem kann sowohl bei Neubauten als auch bei Dachsanierungen zum Einsatz kommen. Gerade bei einer Dachsanierung kann durch den Einsatz der Anteil an Solarenergie für Warmwasser und Heizung deutlich erhöht werden. Ideal ist die Kombination des Daches mit einer Wärmepumpe, einem Saisonspeicher (z.B. Eisspeicher) und Photovoltaikpanels um das gesamte Potential ausschöpfen zu können. Auch allein die Kombination mit einer Wärmepumpe erlaubt Heizung und Erzeugung von Warmwasser für den Großteil des Jahres ohne Tiefenbohrung oder Flachkollektor. Möglich ist aber auch die Nutzung mit transparenter Abdeckung zur Warmwassererzeugung und Heizungsunterstützung. Weitere Anwendungsmöglichkeiten sind Wassererwärmung von Swimming-Pools, Regeneration von Erdwärmesonden und Flachkollektoren sowie die Verwendung als Fassade möglich.

Quellen:
[1] Solarenergie-Möglichkeiten, Grenzen und Potentiale (Smola, Cerveny, Rauchenberger)
Wien, 12/1991, UBA-BE-004 Berichte, Band 004, ISBN: 3-85457-157-7
[2] Erneuerbare Energie in Zahlen 2015, Broschüre des BMLFUW (auf Datenbasis 2014)
[3] Klimaatlas Steiermark Version 2.0 ZAMG