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Architektonische Integration solarthermischer Systeme

Vakuum-Röhrenkollektoren ,Stefan Behling

Für die Integration in Bürofassaden hat das Institut für Baukonstruktion 2 der Universität Stuttgart (Prof. Stefan Behling) ein Verschattungssystem aus Vakuum-Röhrenkollektoren entwickelt. Die folgenden Abbildungen zeigen den Aufbau des Systems.

Ziel des Projekts war die Entwicklung eines Fassadenbauteils, welches die Funktionen Sonnenschutz, Energiegewinnung und Tageslichtnutzung übernimmt, in Fassadensysteme vollständig integriert und flexibel angewandt werden kann. Hierzu sollten die von der Schott-Rohrglas GmbH entwickelten Vakuumröhren in Fassadensysteme integriert werden. Die Fassadenpfosten sollten neben ihrer konstruktiven Funktion die Funktion des Sammlers übernehmen.

Im Laufe der Untersuchungen stellte sich heraus, dass aus wirtschaftlichen Gesichtspunkten keine Anpassung der Rohrlängen an verschiedene Büroraster möglich sein würde. Um dieses Problem zu umgehen, wurde ein „Kammprinzip“ entwickelt, das eine freie Wahl des Fassadenrasters ermöglicht.

Vakuum-Röhrenkollektoren ,Stefan Behling

Auf diese Weise entsteht ein spannungsvoller Wechsel zwischen 50% und 100% Belegung mit Vakuumröhren. Dort, wo nur jede zweite Bohrung in den Fassadenpfosten mit einer Kollektorröhre belegt ist, fällt noch direktes Sonnenlicht in den Raum. Nur an Stellen einer 100%igen Belegung funktioniert das System als gekühlter, transparenter Sonnenschutz. Voraussetzung hierfür ist, dass die in der Vakuumröhre erzeugte Energie kontinuierlich abgeführt wird. Das bedeutet, dass das Verschattungssystem im Sommer zwingend mit einem Kühlsystem kombiniert werden muss.

Für die im Vorhaben entwickelte Kollektorfassade war der Einbau in den Experimentalbau solpower I vorgesehen. Deshalb wurde auf der Grundlage der für diesen Bau geplanten Fassade ein Prototyp entwickelt, der ein Stück des Gebäudes im Maßstab 1:1 nachbildet. Dieser Prototyp wurde am ITW in Stuttgart vermessen und im Oktober 2008 auf der glasstec in Düsseldorf der Öffentlichkeit präsentiert.

 

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