Solarthermie: Anlagen und Komponenten

Im Thema »Solarthermie: Anlagen und Komponenten« untersuchen wir Niedertemperatur-Solarthermiesysteme und -komponenten mit Wärmeträgern wie Wasser oder Luft sowie Heatpipe-Konzepte. Die Anlagen unterstützen sowohl die Bereitung von Trinkwarmwasser als auch die Raumheizung, wobei insbesondere eine effiziente Einbindung in das gesamte Heizungssystem wichtig ist. 

Hierfür spielen intelligente Regelungsalgorithmen eine ebenso wichtige Rolle wie Komponenten, die in ihren hydraulischen Eigenschaften für die relevante Systemintegration optimiert sind. Weiterhin werden Optiken zur Lenkung und Konzentration von Strahlung und die Modifizierung von optischen Materialeigenschaften durch Oberflächentechnik bearbeitet. Kombinierte photovoltaisch-thermische (PVT-) Kollektoren erlauben uns, Strom und Wärme gleichzeitig auf ein und derselben Fläche zu erzeugen. Wir arbeiten an fassaden- und dachintegrierten Lösungen, die sinnvolle architektonische Möglichkeiten bieten, Solarthermie in die Gebäudehülle zu integrieren und multifunktional zu nutzen. Darüber hinaus beschäftigen wir uns mit neuen Fertigungsverfahren, Materialien sowie den finalen Installationsprozessen für die Solarthermie. Neue Kostensenkungsansätze, sowohl methodisch als auch im Sinne von Konstruktionsoptimierungen, ermöglichen Solarthermie betriebswirtschaftlich noch attraktiver zu machen.

Wir charakterisieren Komponenten in akkreditierten Prüflaboren als Basis für Zertifizierungen und schaffen Grundlagen für die Normung. Funktions- und Gebrauchsdauerprüfung sowie Monitoringkampagnen im Feld sind ebenfalls wichtige Bestandsteile unserer Aktivitäten zur Qualitätssicherung.

Wir verfügen über profunde Kompetenzen in Materialwissenschaften, Komponentendesign, Charakterisierung und Prüfverfahren, theoretischer Modellierung und Simulation, Anlagenregelung und Systementwicklung. Umfangreiche Erfahrungen in den verschiedensten Anwendungen runden unser Profil ab.

Arbeitsgebiete

Im Thema »Solarthermie: Anlagen und Komponenten« beschäftigen wir uns mit folgenden Arbeitsgebieten:

Konstruktion und Fertigung von Kollektoren

Funktions- und Gebrauchsdauerprüfung, Normung, Zertifizierung

Solarthermische Wärmeversorgung und Betriebsführung

Kosten- und Leistungsoptimierung

Konstruktion und Fertigung von PVT-Kollektoren und Systemen

FuE-Infrastruktur

Für unsere Forschungs- und Entwicklungstätigkeiten steht uns am Fraunhofer ISE diese Infrastruktur zur Verfügung:

 

Solarthermie

TestLab Solar Thermal Systems

Wir prüfen Sonnenkollektoren, Wärme­speicher sowie Komplettsysteme und unterstützen unsere Kunden bei der Ent­wicklung solarthermischer Energie­systeme.

Ausgewählte Forschungsprojekte

 

integraTE

Initiative zur Marktetablierung und Verbreitung von Anlagen zur thermisch-elektrischen Energieversorgung mittels PVT-Kollektoren und Wärmepumpen im Gebäudesektor

 

Modulus

Modulare Leistungsübergabestation

 

Farbkollektor

Konzepte für architektonisch angepasste Kollektoren für den Altbaubestand und Neubauten

 

Effizientes Heizen

Systematische Untersuchung und Bewertung der wirtschaftlichen und ökologischen Nachhaltigkeit von solarbasierten erneuerbaren Heizungssystemen im Vergleich mit alternativen Systemen

Aktuelle Veröffentlichungen zum Thema »Solarthermie: Anlagen und Komponenten«:

Jahr
Year
Titel/Autor:in
Title/Author
Publikationstyp
Publication Type
2023 Comparison of PVT - heat pump systems with reference systems for the energy supply of a single-family house
Chhugani, Bharat; Pärisch, Peter; Helmling, Sebastian; Giovannetti, Federico
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Solare Kühlung und Trocknung von Fischen in Kenia
Fischer, Matthias; Esper, Albert; Pfanner, Norbert; Morgenstern, Alexander
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Photovoltaic-Thermal Technology - PVT Collectors, Systems and Applications
Kramer, Korbinian; Mehnert, Stefan; Munz, Gunther; Helmling, Sebastian; Lämmle, Manuel
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2023 Producing the goods
Morgenstern, Alexander; Pfanner, Norbert
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Passgenaue Softwarelösungen für Handwerksbetriebe
Meyer, Robert
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 TABSOLARⓇ - a novel approach of thermo-active (solar) building systems based on ultra-high performance concrete (UHPC)
Hermann, Michael; Hildebrandt, Christina; Mattmüller, Jan; Felic, Artur; Sablotny, Tino; Tesari, Iwiza; Bethge, Klaus; Böke, Jens
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 EnWiSol_II - Solarthermie in der städtischen Energieversorgung - Gesamtvorhaben -. Abschlussbericht
Oliva, Axel; Herkel, Sebastian; Frison, Lilli; Scharf, Katrin; Kaupenjohann, Lukas; Ripka, Alexander
Bericht
Report
2022 TABSOLAR III - Wirtschaftliche Fertigungs- und Systemkonzepte für die nachhaltige Wärmeversorgung von Gebäuden mit durchströmbaren Bauelementen aus Ultrahochleistungsbeton
Hermann, Michael; Lauro, Paolo Di; Seifarth, Hannes; Sablotny, Tino; Zajutro, Maren; Mogalle, Ralf; Pille, Klaus; Neumann, Moritz
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Performance of Heat Pump Systems with PVT Collectors with optimized Finned Heat Exchangers integrated as single Heat Source
Lämmle, Manuel; Munz, Gunther
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Wärmepumpen sind oft günstiger als Gaskessel
Meyer, Robert; Senkpiel, Charlotte
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Softwareunabhängig-verlustfreie Projektdatenumgebung und föderal-selbstbeschreibende parametrische Modellierung multifunktionaler Bauprodukte auf Basis des Semantic Web mit Fokus auf die Gebäudehülle. Schlussbericht
Maurer, Christoph; Rist, Tim; Kuhn, Tilmann; Shi, Meiling; Huyeng, Tim-Jonathan; Hoffmann, André; Thiele, Christian-Dominik; Rüppel, Uwe; Sprenger, Wendelin
Bericht
Report
2022 Die Energiewende im Gebäudesektor - aktuelle Entwicklungen aus der Forschung
Henning, Hans-Martin
Vortrag
Presentation
2022 Winkelabhängige Eigenschaften von MorphoColorTM-Solarkollektoren: Farbstabilität, IAM, Ertrag
Mehnert, Stefan; Kroyer, Thomas; Wessels, Andreas; Höhn, Oliver; Bläsi, Benedikt; Bueno Unzeta, Bruno; Wilson, Helen Rose; Kuhn, Tilmann
Poster
2022 Design concepts and performance characterization of heat pipe wick structures by LPBF additive manufacturing
Kappe, Konstantin; Bihler, Michael; Morawietz, Katharina; Hügenell, Philipp; Pfaff, Aron; Hoschke, Klaus
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Der Gebäudesektor im Kontext der Energie- und Klimapolitik
Henning, Hans-Martin
Vortrag
Presentation
2022 Betriebsanalyse von 5 PVT-Wärmepumpensystemen auf Basis von Feldmessdaten über 12 Monate im Rahmen des Projektes integraTE
Helmling, Sebastian; Geimer, Konstantin; Langner, Robert
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2022 Building Product Ontology: Core Ontology for Linked Building Product Data
Wagner, A.; Sprenger, Wendelin; Maurer, Christoph; Kuhn, Tilmann E.; Rüppel, U.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2022 Simulationen und Messungen im Kontext von TABSOLAR®-Systemen
Mattmüller, Jan; Sporrer, Heike
Vortrag
Presentation
2021 Heizungstechnologien im Gebäude: Ein Beitrag zur Bewertung der Wirtschaftlichkeit und Klimawirksamkeit
Meyer, Robert; Senkpiel, Charlotte; Heilig, Judith; Berneiser, Jessica; Fluri, Verena; Gorbach, Gregor; Herkel, Sebastian; Kost, Christoph
Studie
Study
2021 Optimierte Regelung von thermisch getriebenen Kühlsystemen - Simulation und Praxistest
Nienborg, Björn; Singler, J.; Gührlich, D.; Dalibard, Antoine
Aufsatz in Buch
Book Article
2021 Mikro- und makroklimatische Belastungen und Auswirkungen auf solarthermische Kollektoren im Laufe von 7 Jahren Freibewitterung in verschiedenen Klimaten
Weiß, Karl-Anders; Heck, Markus
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2020 Basic concepts of PVT collector technologies, applications and markets
Lämmle, Manuel; Herrando, María; Ryan, Glen
Bericht
Report
2020 Solarthermiekosten senken
Kramer, Wolfgang; Keuper, A.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Development of a Simple Setup for Temperature Dependent Mass Spectrometric Measurements for the Investigation of Outgassing Effects in Polymeric Materials for Solar Application
Piekarczyk, Andreas; Heitmann, Ulrike; Weiß, Karl-Anders; Köhl, Michael; Bald, Ilko
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2020 Measurement Results of a District Heating System with Decentralized Incorporated Solar Thermal Energy for an Energy, Cost Effective and Electricity Grid Favorable Intermitting Operation
Oliva, Axel; Kim, Y.; Lämmle, Manuel; Herkel, Sebastian; Ripka, A.; Gebele, C.
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 TEWISol - Technisch-wirtschaftliche Optimierung von solarthermischen Kombianlagen. Gesamtvorhabe. Abschlussbericht
Oliva, Axel; Schneeweis, Julia; Kramer, Wolfgang; Tönnes, Christian; Dölle, Christian; Schuh, Günther
Bericht
Report
2019 Effizientere solarthermische Heizungsanlagen durch Künstliche Intelligenz (KI)
Kramer, Wolfgang
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 Messtechnische Analysen aus der Inbetriebnahme der dezentral eingebunden Solarthermieanlagen im Demonstrationsvorhaben Freiburg-Gutleutmatten
Oliva, Axel
Konferenzbeitrag
Conference Paper
2019 Performance modeling of PVT collectors: Implementation, validation and parameter identification approach using TRNSYS
Jonas, D.; Lämmle, Manuel; Theis, D.; Schneider, S.; Frey, G.
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2019 EnWiSol. Solarthermie in der städtischen Energieversorgung - Energiewirtschaftliche Analyse und Demonstrationsvorhaben "Freiburg-Gutleutmatten". Gesamtvorhaben
Oliva, Axel; Herkel, Sebastian; Elci, Mehmet; Helmling, Sebastian; Wapler, Jeannette; Ripka, Alexander
Bericht
Report
2019 Künstliche Intelligenz regelt Heizungsanlagen effizienter
Kramer, Wolfgang
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2019 Heizen mit künstlicher Intelligenz
Kramer, Wolfgang
Zeitschriftenaufsatz
Journal Article
2018 International definitions of "BIPV"
Berger, Karl; Cueli, Ana Belén; Boddaert, Simon; Buono, Matteo del; Delisle, Véronique; Fedorova, Anna; Frontini, Francesco; Hendrick, Patrick; Inoue, Seiji; Ishii, Hisashi; Kapsis, Costa; Kim, Jun-Tae; Kovacs, Peter; Chivelet, Nuria Martín; Maturi, Laura; Machado, Maider; Schneider, Astrid; Wilson, Helen Rose
Bericht
Report
2016 Untersuchung und simulationstechnische Optimierung von Wärmeversorgungskonzepten für Wohngebäude, deren Gesamtwärmebedarf zu 50 % bis 100 % mit Solarwärme gedeckt wird und Vergleich mit anderen CO2-reduzierten Wärmeversorgungskonzepten. Schlussbericht zum Verbundvorhaben
Oliva, Axel; Stryi-Hipp, Gerhard; Kobelt, Sven; Bestenlehner, Dominik; Drück, Harald; Müller, Matthias; Bühl, Jürgen; Dasch, Georg; Kerschl, Christian
Bericht
Report
Diese Liste ist ein Auszug aus der Publikationsplattform Fraunhofer-Publica

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