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Neuer Wärmeschutz für Sonnenkollektoren


Ingenieur Jürgen Kosok (l.) von der Bosch Solarthermie GmbH und Prof. Dr. Franz-Peter Schmickler betreuten die chinesische Studentin Yue Shiqi während ihrer Bachelorarbeit an der FH Münster. (Foto: FH Münster/Pressestelle)

Solarkollektoren fangen Sonnenstrahlen ein und wandeln sie in Wärme um, die in einem Gebäude die Heizung unterstützt oder Wasser erhitzt. Damit sich so eine Anschaffung lohnt, sollen diese Kollektoren natürlich möglichst lange halten, effizient arbeiten und gleichzeitig kostengünstig sein. Unter diesen Gesichtspunkten prüfte die chinesische Studentin Yue Shiqi vom Fachbereich Energie – Gebäude – Umwelt in ihrer Bachelorarbeit für die Bosch Solarthermie GmbH in Wettringen verschiedene Materialien zur Wärmedämmung und deren Auswirkungen auf die Gehäuse von Solarflachkollektoren.

„Für uns war es im Sinne der umweltfreundlichen Erzeugung von Wärme besonders wichtig, den gesamten Lebenszyklus unserer Sonnenkollektoren in den Blick zu nehmen“, erklärt Jürgen Kosok, der Shiqi bei Bosch betreute. „Die verschiedenen Materialien beeinflussen auch die Herstellung, den Vertrieb, Betrieb und die Entsorgung.“
Den Wärmeschutz in Solarflachkollektoren gewährleistet Bosch derzeit durch eine Mineralwolle. Shiqi, die für ihren Bachelorabschluss aus China zur FH Münster wechselte, nahm Schaumstoffe und Aluminiumfolien für alternative Konzepte unter die Lupe. „Für die Tests habe ich einen ganz neuen, eigens entwickelten Prüfstand genutzt, mit dem ich die Prototypen und Konkurrenzprodukte in Originalgröße bewertet habe“, erklärt die 23-Jährige. „Damit der Kollektor effizient arbeitet, darf die aus der solaren Strahlung gewonnene Wärme nur zu einem möglichst geringen Anteil entweichen“, sagt sie, „aber gleichzeitig hat jeder Millimeter, den das Gehäuse größer wird, konkrete Kosten zur Folge: Wenn sie zum Beispiel schlanker sind, passen mehr auf eine Transportpalette.“ Am Ende stand schließlich eine Empfehlung für die Serienfertigung.
„So ein komplexes Thema in ein einfaches Konzept zu bringen, war nicht einfach“, findet Prof. Dr. Franz-Peter Schmickler, der das Projekt an der FH Münster betreute. Auch Kosok bezeichnet die Entwicklung eines solchen Konzepts als „Optimum am Grenzwert: Umweltbedingungen, Materialanforderungen, Leistung und Kosten mussten in die perfekte Relation gebracht werden, damit der Kollektor am Ende eine Zertifizierung erhält.“ So könnten Endverbraucher zum Beispiel Förderungen für die Anschaffung beantragen. Noch sei der Prozess nicht abgeschlossen, „aber die Ergebnisse gehen in eine gute Richtung“, so Kosok. Für Shiqi ist die Richtung ebenfalls klar: Sie möchte in Deutschland auch ihren Master of Engineering machen, weil sie an der FH Münster die Praxisorientierung und die Nähe zu den Professoren schätzen gelernt hat.
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