Neuer Fassadentyp „erntet“ Solarenergie und hält Hitze draußen Gebäude: Energiesammler statt Energieschleuder - scinexx | Das Wissensmagazin
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Neuer Fassadentyp „erntet“ Solarenergie und hält Hitze draußen

Gebäude: Energiesammler statt Energieschleuder

Modell einer Fassade mit integrierten Sonnenkollektoren, die nach dem Kammprinzip angeordnet sind. © Universität Stuttgart / Institut für Baukonstruktion

Gebäude sind für rund 45 Prozent des Weltenergieverbrauchs verantwortlich. Angesichts des weltweiten Klimawandels bietet dieser Bereich daher vielfältige Ansatzpunkte für den Klimaschutz. Architekten haben jetzt Gebäude entworfen, die neben energiesparender Bauweise in der Lage sind, erneuerbare Energie zu nutzen oder sogar über ihren eigenen Bedarf hinaus zu produzieren.

Die Architekten und Wissenschaftler des Lehrstuhls für Baukonstruktion und Entwerfen (IBK2) der Universität Stuttgart haben zusammen mit Projektpartnern Fassaden für Bürogebäude mit integrierter Solarenergietechnik entwickelt. Ziel war es, eine aktive Fassade zu entwickeln, die in Bezug auf Dämmung, Verschattung und aktiver Nutzung solarer Baukomponenten leistungsfähiger ist als bisherige Systeme. Architektonische Gesichtspunkte wie die Gestaltung der Fassade, der Einfluss der Lichtwirkung im Innenraum und der freie Ausblick für die Gebäudenutzer standen neben energetischen Ergebnissen und technischen Realisierungsmöglichkeiten im Vordergrund. Zudem sollte das System vollständig in die Fassade integriert werden können.

Vakuumröhren als Schutz und Kollektoren zugleich

Die Wissenschaftler um den Architekten Prof. Stefan Behling haben nun eine Lösung gefunden, die diesen Anforderungen entspricht. Sie verwenden Vakuumröhren als Sonnenkollektoren, die nach dem so genannten Kammprinzip angeordnet sind. In eine Glasfassade integriert, könnten die Vakuumröhren unterschiedlichste Funktionen wie Energiegewinnung für Warmwasserbereitung und/oder Raumheizung sowie für solare Kühlung übernehmen. Sie bieten Sonnenschutz durch die Teilverspiegelung der Röhre und durch die Abfuhr der anfallenden Wärme und lassen gleichzeitig durch ihre transparente Bauweise den Ausblick nach draußen und den Einfall des Tageslichtes zu. Die Röhren sollen dabei so angebracht werden, dass der integrierte Spiegel optimal zur einfallenden Strahlung ausgerichtet ist.

Messungen mit einem Modell und Simulationsrechnungen haben Jahresenergieerträge des Fassadensystems von bis zu 500 Kilowattstunden pro Quadratmeter und Jahr mit Bezug auf die Aperturfläche ergeben, das ist die Röhrenfläche, die die Energie absorbiert und bis zu 340 kWh/(m2 a) mit Bezug auf die Brutto-Fassadenfläche. Diese Werte zeigen das vielversprechende energetische Potenzial des Fassadensystems. Die Forscher entwickeln nun einen funktionsfähigen Prototyp, bei dem die Zu- und Ableitungen in die Fassadenpfosten integriert sind.

(Universität Stuttgart, 10.07.2007 – NPO)

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