Niedertemperatur-Solarthermie (Wärme)
Wie funktionieren Sonnenkollektoren?
Sonnenkollektoren wandeln die auftreffende Sonnenstrahlung in Wärme um. Sie kann mit unterschiedlichen Technologien in verschiedenen Temperaturbereichen genutzt werden:
- Solarthermische Flach- oder Vakuumröhrenkollektoren erwärmen Brauch- und Trinkwasser für Haushalt und Raumheizung.
- Flach- und Vakuumkollektoren sowie konzentrierende Solarkollektoren (Parabolrinnen- und lineare Fresnelsysteme) stellen Prozesswärme auf höherem Temperaturniveau bereit für industrielle Anwendungen, für die Unterstützung von Wärmenetzen und zur Gebäudeklimatisierung.
Pluspunkte für Niedertemperatur-Solarthermie
+ einfache und effiziente Wärmeerzeugung im Niedertemperaturbereich
+ niedrige Wartungs- und Betriebskosten
+ Verfügbarkeit und hohe flächenspezifische Erträge der Solarenergie
+ hohe Lebensdauer im Vergleich zu anderen Wärmeerzeugern
+ Niedertemperatur-Solarthermie ist mit allen anderen, konventionellen und erneuerbaren Wärmeerzeugern kompatibel und hat dabei systemstabilisierende Wirkung.
Potenziale von Niedertemperatur-Solarthermie
Rund 40 % des Endenergieverbrauchs werden heute zur Beheizung von Gebäuden aufgewendet. Mittel- bis langfristiges Ziel ist es, im Neubau eine weitgehend vollständige Wärmeversorgung (Heizen und Brauchwasser) auf Basis von Solarwärme (aktiv und passiv) zu erreichen und im Gebäudebestand einen nennenswerten Anteil abzudecken. Ein weiteres Anwendungsgebiet mit
wachsender Bedeutung ist die Bereitstellung von Prozesswärme auf höherem Temperaturniveau.
Forschungs- und Entwicklungsbedarf für Niedertemperatur-Solarthermie
- Entwicklung effizienter Kollektoren und Anlagen-konzepte für die Gebäudeheizung zur Erhöhung der Betriebssicherheit und Senkung der Kosten im System
- Konzepte zur Reduzierung des Installationsaufwandes
- Entwicklung von Photovoltaik/Solarthermie-Hybridkollektoren, insbesondere im Kontext einer optimierten Systemintegration
- Entwicklung verbesserter und kostengünstiger Langzeitspeicher
- Entwicklung von modellbasierten vernetzten Regelungssystemen und Fernüberwachungsverfahren zur Ertragsoptimierung
- Konzepte für die Integration von Solarkollektoren in die Gebäudehülle bzw. Entwicklung von solaraktiven Gebäudehüllen
- Weiterentwicklung und Erprobung von Systemkonzepten zur solarer Deckung über 50 %, mit den Schwerpunkten Vereinfachung der Systemtechnik und Kostensenkung
- Nachweis der Wirksamkeit von Niedertemperatur-Solarthermie in Bezug auf Endenergieeinsparung in breit angelegten Felduntersuchungen
- Entwicklung effizienter und kostengünstigerer Kollektoren zur Wärmeerzeugung auf höherem Temperaturniveau
- Demonstration von „neuen“ Anwendungsfeldern mit Evaluierung des Anlagenbetriebs: Mehrfamilienhäuser, Solare Wärmenetze (gesamte Bandbreite: kalte Nahwärme, Low-Ex, 100 °C Netze), Prozess-wärme
- Neue Materialien für kostengünstige Systeme und intelligente Gebäudeintegration
- Weiterentwicklung der Systemtechnik von Solarluftkollektoren
Materialien zum Thema Solarthermie
Hier sehen Sie einzelne Artikel zum Thema "Solarthermie" aus unseren Forschungspublikationen als PDF-Dokumente, geordnet nach dem Veröffentlichungsdatum.
Eine komplette Übersicht über alle Publikationen finden Sie im Publikationsbereich.
Artikel aus den Programmheften:
Forschungsziele 2019 (Grösse: 5.7 MB)
- Heat from solar thermal collectors (Grösse: 109 KB)
- Heat from biomass (Grösse: 72 KB)
- Cooling with solar heat (Grösse: 121 KB)
- Heating and cooling with geothermal energy (Grösse: 139 KB)
- Heat storage (Grösse: 125 KB)
- Research and development fields (Grösse: 51 KB)
- Heating and cooling with renewable energy (Grösse: 477 KB)
Artikel aus den Themenheften:
- Session 4 (Grösse: 2.6 MB)
- Solar- und Umweltenergie für effiziente Wärme- und Kälteerzeugung (Grösse: 1.1 MB)
- Die Energiewende - smart und digital (Themen 2018) (Grösse: 8.7 MB)
- Innovationen für die Energiewende (Themen 2017) (Grösse: 17.1 MB)
- Forschung für die Energiewende – Die Gestaltung des Energiesystems (Themen 2016) (Grösse: 9.2 MB)
- Die Rolle der Wärme im Energiesystem: Systemaspekte (Grösse: 2.2 MB)
- Forschung für die Wärmewende (Themen 2015) (Grösse: 9.6 MB)
- Solare Niedertemperaturwärme (Grösse: 647 KB)
- Zusammenarbeit von Forschung und Wirtschaft für Erneuerbare Energien und Energieeffizienz (Themen 2012) (Grösse: 10.3 MB)
- Transformationsforschung für ein nachhaltiges Energiesystem (Themen 2011) (Grösse: 6.7 MB)
- Tagungsband 2010: Forschung für das Zeitalter der erneuerbaren Energien (Grösse: 6.8 MB)
- Das Technologienentwicklungspotenzial für die Nutzung der Solarwärme (Stryi-Hipp et al.) (Grösse: 0.9 MB)
- Energieerzeugung für Wärme und Verkehr (Grösse: 1.4 MB)
- Vision für ein nachhaltiges Energiesystem 2050 (Schmid et al.) (Grösse: 707 KB)
- Themen 2009: Forschen für globale Märkte erneuerbarer Energien (Grösse: 5.3 MB)
- ENGLISH: Topics 2009: Research for global markets for renewable energies (Grösse: 6.9 MB)
- Dezentrale Versorgungssicherheit für den Wohnbereich:Wirtschaftlichkeit durch KWK (2006) (Grösse: 187 KB)
- Wärme und Kälte aus erneuerbaren Energien - Stand und Forschungsbedarf (2005) (Grösse: 804 KB)
- Solarkollektoren - Technologien und Systemtechnik (2005) (Grösse: 205 KB)
- Solarunterstütze Kraft-Wärme-Kälte-Kopplung - Hybridsysteme im Trend (2005) (Grösse: 224 KB)
- Thermische Speicher (2005) (Grösse: 337 KB)
- Förderinstrumente für die Markteinführung - des Erneuerbare-Wärmeenergie-Gesetz (2005) (Grösse: 101 KB)
- Nahwärme im Gebäudebestand - Anlagenaspekte und Umsetzung (2001) (Grösse: 262 KB)
- Dezentrale Kraftwärmekopplung - Konversionstechnologien und Einsatzmöglichkeiten (2001) (Grösse: 284 KB)
- Energieversorgung im Niedrigstenergiebau (2001) (Grösse: 231 KB)
- Solarthermie - Wärme und Kraft von der Sonne (2000) (Grösse: 1.1 MB)
- Solare Nahwärme und Saisonale Wärmespeicherung - Stand der Technik (1997) (Grösse: 1.1 MB)
- Kombinierter Einsatz solarer Wärme und Kraft-Wärme-Kopplung - eine Perspektive für die Nahwärme (1997) (Grösse: 396 KB)
- Innovationen für die Verglasung von Gebäuden (1997) (Grösse: 252 KB)
- CO2-Reduktionspotential solarer Nahwärmesysteme (1997) (Grösse: 342 KB)
- Die strategische Bedeutung der Nahwärme zur Nutzung erneuerbarer Energien (1997) (Grösse: 284 KB)
Artikel aus den Workshopbänden:
- (Dezentrale) Wärme- und Kälteerzeugung aus geothermischen Quellen • Stefan Kranz (GFZ Potsdam) (Grösse: 2.6 MB)
- Erfahrungsbericht „Biomasse-Wärme in Wärmenetzen“ • Zepf (Fernwärme Ulm) (Grösse: 1.8 MB)
- Workshop 2008: Nanotechnologie für eine nachhaltige Energieversorgung (Grösse: 1.5 MB)
- Regeneratoren als Hochtemperaturspeicher - Industrielle Anwendungen (2001) (Grösse: 254 KB)
- Langzeit-Wärmespeicher für solare Nahwärme (2001) (Grösse: 332 KB)
- Regenerative Wärmespeicherung bei hohen Temperaturen, Anwendungen aus der Gießereitechnik (2001) (Grösse: 89 KB)
- Langzeitwärmespeicherung mit einem neuartigen Speicherkonzept (2001) (Grösse: 197 KB)
- Latentwärmespeicherung: Neue Materialien und Materialkonzepte (2001) (Grösse: 408 KB)
- Thermische Energiespeicherung mit Phasenwechsel (2001) (Grösse: 201 KB)
Artikel aus Weiteren Publikationen:
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