Bauwerkintegrierte Solarthermie (BIST)

Fassadenelement mit integrierter solarthermischer Jalousie
© Fraunhofer ISE/Foto: Dirk Mahler
Fassadenelement mit integrierter solarthermischer Jalousie, bei geschlossener Jalousie.

Bauwerkintegrierte solarthermische Kol­lektoren (BIST) und bauwerks­integrierte Photovoltaisch-Thermische Systeme (BIPVT) sind architektonisch ansprechend gestaltete, multifunktionale Fassadenelemente. Da die Gebäudehülle inklusive der Solartechnik hierbei in einem geplant, produziert und errich­tet werden, ergeben sich durch ihren Einsatz Einsparungen bei Material, Arbeitszeit, Planung und Abwick­lung. Einige BIST-Lösungen dienen nicht nur der Gewinnung von solarer Wärme oder Strom sondern bieten zusätzlich Durchsicht und Sonnenschutz.

Das Fraunhofer ISE entwickelt gemeinsam mit Kompo­nentenherstellern, Fassadenplanern, Architekten und Bauherren innovative Lösungen für solarthermische Fassaden. Durch unsere langjährige Erfahrung ergänzen wir das Know-how unserer Projektpartner in ihren jeweiligen Bereichen und können so gemeinsam Machbarkeit, Kosten und Nutzen neuer Ideen fundiert prüfen.

In unseren hervorragend ausgestatteten Labors bieten wir umfassende Messungen, Charakterisierung und Prüfungen an. Beispielsweise verfügen wir über Prüfstände, mit denen der Solarertrag und der Energie- und Wärmestrom in den Innenraum (g-Wert) für Fassadenelemente in Originalgröße gemessen werden kann. Detaillierte physikalische Computermodelle unterstützen die Optimierung neuer Kom­ponenten. Die eingesetzten Methoden reichen vom einfachen empirischen Verfahren, über CFD-Simula­tionen bis zu detaillierten physikalischen Modellen. Durch Parametervariationen optimieren wir die simulierten Systeme und finden dadurch kosteneffizient optimale Lösungen. Dabei betrachten wir stets auch das Gebäudeenergiesystem, in das die Komponente eingebunden wird, um eine umfassende Lösung zu entwickeln.

MorphoColor®

Gemeinsam mit Partnern aus der Industrie hat das Fraunhofer ISE die patentierte Beschichtung MorphoColor® entwickelt, die den thermischen Solarkollektoren eine intensive Farbgebung verleiht. Die Schicht ist eine photonische 3D-Struktur, die vom Morpho-Schmetterling inspiriert ist und aus dielektrischen Materialien hergestellt wurde. Die Solarzellentechnologie dahinter ist nicht sichtbar. Gegenüber einem herkömmlichen schwarzen Solarkollektor beträgt der Leistungsverlust weniger als 10 % relativ. Die MorphoColor-Gläser können auch für bauwerkintegrierte farbige PVT-Kollektoren verwendet werden.

Weitere Informationen zu diesem Forschungsthema:

FuE-Infrastruktur

TestLab Solar Façades

Forschungsprojekt

ArKol

Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadenkollektoren mit Heat-Pipes

Forschungsprojekt

Ofree

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