Entwicklung fügetechnischer Lösungen zur Herstellung eines Photovoltaisch-solarthermischen Hybridmoduls und simulationsgestützter Optimierung des PV-Laminataufbaus
FuE-Kooperationsprojekt
„Innovatives Heizsystem mit Niedertemperatur-Kollektor und Wärmeanlage“
FuE-Teilprojekt BTU
„Entwicklung fügetechnischer Lösungen zur Herstellung eines Photovoltaisch-solarthermischen Hybridmoduls mit hoher Durchflussmenge und simulationsgestützter Optimierung des PV-Laminataufbaus für die Energiegewinnung im Niedertemperaturbereich“
Projektträger: AiF Projekt GmbH, Förderprogramm ZIM des BMWi
Laufzeit: 01.10.2019 - 30.09.2021
Motivation und Ziel
Der Energiebedarf für Heizungen und Warmwasser in Wohn-, Gewerbe- und Handels-Gebäuden beträgt ca. 42 % des Gesamtenergiebedarfes in Deutschland. Die derzeitigen Heizsysteme beruhen hauptsächlich noch auf Verbrennungsbasis. Sie erzeugen hohe CO2-Emissionen und hohe Brennstoffkosten. Schadstoffarme wirtschaftliche Alternativen stellen derzeit z. B. Wärmepumpensysteme dar., insbesondere in Verbindung mit sogenannten Photovoltaik-Thermie-Modulen, die gleichzeitig in den Kollektoren warmes Solarfluid und Strom zum Betrieb einer Wärmepumpe erzeugen. Diese Systeme sind jedoch im Winter oft ineffizient und nochmals teurer als beispielsweise Erdsondensysteme.
Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines effizienten Gesamtsystems aus einem neuartigen Niedertemperatur-Hybridkollektor (NTHK), Wärmepumpe und Pufferspeicher. Die Optimierung erfolgt mit einer Ausrichtung auf einen effizienten unabhängigen Betrieb zur nahezu ganzjährigen Heizwärmeversorgung ohne Nutzung von Fremdenergie. Damit soll nahezu ganzjährig ausreichend Warmwasser und Heizenergie für Ein-, Reihen- und kleine Mehrfamilienhäuser sowie für kleine Gewerbe-, Handel- und Dienstleistungs-Gebäude erzeugt werden.
Die Entwicklung des NTHK sowie die Optimierung des Gesamtsystems erfolgen anhand mehrerer Maßnahmen in den Bereichen Aufbau und Konstruktion des PV-Moduls und des Wärmetauschers sowie der Optimierung des Wärmemanagements hinsichtlich definierter klimatischer Randbedingungen. Mit dem entwickelten Gesamtsystem soll eine nachhaltige Energieversorgung und gleichzeitig wirtschaftlich interessante Alternative bereitgestellt werden.
Forschungspartner | Industriepartner |
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BTU Cottbus-Senftenberg, vertreten durch Lehrstuhl Füge- und Schweißtechnik (Fakultät 3) Panta Rhei Halle Konrad-Wachsmann-Allee 17 03046 Cottbus Ansprechpartner: Dipl.-Ing. Matthias Wolf | elmak ElektroanlagenbauHeizung u. Sanitär GmbH Dammzollstraße 6503185 Peitz Ansprechpartner: Siegfried Bothe |