SpeedColl im Überblick

Ähnliche Dokumente
Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik. Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen (TZS) Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen

Solar- und Wärmetechnik Stuttgart (SWT) Solar- und Wärmetechnik Stuttgart (SWT)

Mehr Wettbewerb für die Solarthermie - Europäische Perspektive -

Feldtest von drei kombinierten Solarthermie Wärmepumpenanlagen mit geothermischen Wärmequellen. Dr. Anja Loose Dr. Ing.

Deutschen Solarthermie-Technologie Plattform DSTTP

raum/klima/putz Verbundprojekt am KIT Fachgebiet Bauphysik und Technischer Ausbau fbta, Fakultät für Architektur

Unterstützung von Erdsonden mit Niedertemperatur- Solarthermie

Forschungsförderung des BMU im Kontext des 6. EFP der Bundesregierung auf dem Gebiet der Niedertemperatursolarthermie

SPF- Industrietag 2014: Wärmepumpe und Solarwärme: Vermeintliche und tatsächliche Synergien. Dr. Michel Haller Projektleiter F+E

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SOLARE ENERGIESYSTEME ISE

Fachhochschule Konstanz

Wärmepumpen-Effizienz Erfahrungen aus mehrjährigen Feldtest

Idee / Herleitung / Randbedingungen

Anschlussteile und Verbindungen thermischer Sonnenkollektoren

1. Dynamische Energiesysteme


Kommunaler Energieverbund Freiburg

Pilotanlage Dreieich Messergebnisse und Analyse

TASK 25 ( Solar Assisted Air Conditioning of Buildings

Solarthermie und Wärmepumpe Erfahrungen aus 3 Heizperioden Entwicklung einer solaren Systemarbeitszahl

Kombination Solarthermie und Wärmepumpe Hintergründe, Anlagenbeispiele, Leistungsprüfung in Labor und Praxis

Solar-Wärmepumpe Eine sinnvolle Kombination?

Anforderungen an IR-reflektierende mehrlagige Wärmedämmmatten

Solarthermische Kraftwerke

KOLLEKTORKONZEPTE JENSEITS DES STANDS DER TECHNIK

Solare Kühlung Solarthermisch unterstützte Klimatisierung

Solar-Institut Jülich

Vornormative Betrachtung der Leistungsfähigkeit photovoltaischthermischer

FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR SOLARE ENERGIESYSTEME ISE

Klein, dezentral und kompliziert?

Beschleunigte Lebensdauerprüfung an Solarabsorberschichten

FVS-Jahrestagung 2007 Optische Beschichtungen für Solarkollektoren - Technologien und Qualitätssicherung

Kombination von Solarthermie mit Wärmepumpen

Simulationsstudie einer solar unterstützten Nahwärmeversorgung mit Langzeit-Wärmespeicher im Gebäudebestand in Eggenstein-Leopoldshafen

Verschiedene System-Konzepte zur Kombination von Solarthermie und Wärmepumpe

Kollektorverglasung aus Kunststoff Chancen und Risiken

TA Instruments TGA Q500

Erfolgreiche Antragstellung und Koordination am Beispiel des EU FP 7 Projekts SCOOP

Stand der Forschungsförderung Solarthermie in Deutschland DSTTP Frankfurt, 24. September 2008

Ja zu Solar! Die Kraft der Sonne nutzen

Workshop Projekt BiSolar-WP Emmerthal, PVT-Kollektormodell. M. Stegmann. Institut für Solarenergieforschung Hameln

Entwicklung eines kombinierten Warmwasser- Sorptionswärmespeichers für thermische Solaranlagen KoWaSS -

Deutsch-südafrikanische Energiepartnerschaft

Kommunaler Klimaschutz Herausforderung und Chancen

Photovoltaik und Solarwärme Lösungen für die Zukunft

Defektanalyse von Photovoltaik-Modulen mittels Infrarot-Thermographie

Studie zum kostenoptimalen Ausbau der Erneuerbaren Energien

Super Perspektiven für Solarthermische Großanlagen im Wohnungsbau. VN V /2012 by Gerd Schallenmüller Vertriebsleitung Solare Großanlagen

Laboratorium für Kältetechnik

Europäisches Innovations Netzwerk. Integration von SOLAR Energie mit oberflächennaher GEO Thermie (und anderen Energiequellen)

Geschäftsführer BlueTec GmbH & Co. KG Trendelburg, Deutschland

LICHTBOGENDETEKTION IN PV-ANLAGEN

Feuchtigkeitsschäden aus technischer Sicht

Ganzjährig. Realistisch. Reproduzierbar. KLIMASIMULATION

Steigert die Nutzung von Solarkollektoren als Wärmequelle für Wärmepumpen die System-Arbeitszahl?

Photovoltaik-Module direkt vom Hersteller

Natürlich! Sonnenenergie

Sammeln, sortieren, sichern Klimadaten für unsere Zukunft. Ein DFG-gefördertes Forschungsprojekt zur Langzeitarchivierung von Wetter- und Klimadaten

Wärmepumpen: Wie energieeffizient ist der Betrieb in der Praxis? - Bilanz eines achtjährigen Feldtests -

Wie weit ist die Entwicklung von. Kollektoren? Prof. Matthias Rommel. Institutsleiter SPF Institut für Solartechnik. Hochschule für Technik.

Smart Energy und der Endkunde

Ein integriertes Klimaschutzkonzept Für Ascheberg

matthias k l o c k h a u s. s

Thermochemische Energiespeicherung mittels Feststoff Gasreaktionen für Niedertemperaturanwendungen

Systemhydraulik und Stagnationsverhalten. im internationalen Überblick

Ulm University Institute of Organic Chemistry II and Advanced Materials

Energieressourcen und erneuerbare Energietechnologien M4_ ENERGY DEMAND REDUCTION STRATEGIES: POTENTIAL IN NEW BUILDINGS AND REFURBISHMENT

Solare Fernwärme in Österreich und Europa

THERMISCHE SPEICHERUNG FÜR INTELLIGENTEN NETZE

Optionen der solaren Kühlung und gewerbliche Anwendungen

Risiken und Chancen. für die heimischen Baumarten im Oberrheingraben am Beispiel Rheinland-Pfalz. Ana C. Vasconcelos & Dr.

IT2Green Energieeffiziente IKT für Mittelstand, Verwaltung und Wohnen

Welche Rolle kann die Solarthermie bei der Energiewende spielen?

AK Plasma Fachausschuss Normung Bericht Frühjahrssitzung 2009, Kiel

Interesse an numerischer Simulation für Vorgänge in Wärme- bzw. Kältespeichern

mnst-broker Mikro- und Nanosystemtechnik und ein Transferkonzept für r den Zugang von Unternehmen zu wissenschaftlichem Know-how in der

Handled by Date Reference Page. Vakuumtest für Solarabsorber: Ergebnisse dreier unterschiedlicher Schichten

Neue Technologien, Entwicklungen und Wirtschaftlichkeit für Warmwasser und Photovoltaik

Schneelastprüfung von thermischen Kollektoren, neues Prüfverfahren für alpine Verhältnisse

Det Energipolitiske Udvalg EPU alm. del Bilag 218 Offentligt

Mikroverkapselte Phasenwechselmaterialien in Wandverbundsystemen zur Komfortsteigerung und Energieeinsparung

Stromüberschüsse aus Photovoltaik im Niederspannungsnetz - ein technisches Problem?

Solare Prozesswärme - ein heisses Thema?

Ertragsvorhersage für Photovoltaik, Solarwärme und Wärmepumpen Neu: mit Smartgird-Steuerungen!

Internationale Norm ISO/IEC Information Technology Data Centres Key Performance Indicators. Dr. Ludger Ackermann dc-ce RZ-Beratung

Europäische Nahrungsmittel- und Getränkeindustrie auf dem Weg zu Null-Emissionen von CO2 aus fossilen Brennstoffen

Big Data Performance Management

Energieeffiziente Rechenzentren. Stellschrauben im Rechenzentrum Hamburg

Entwicklung von Kunststoffkollektoren in Norwegen. "Kunststoff als Wachstumsmotor für die Solarthermie", JKU, Linz, 6. Juli 2011

Weitere Informationen. Mitarbeiter gesamt

Feldrelevante Degradationseffekte von multikristallinen Siliziumsolarzellen & -modulen

Solare Prozesswärme. Aktuelle Entwicklungen und Aktivitäten am SPF

Prüflabor. Automation und Funktionale Sicherheit.

1. Hochschulübergreifende Strategische Initiative

Innovationsförderung - Wärmepumpen mit verbesserter Systemeffizienz. Förderfähige Anlagenkonzepte

PCM-Speicher für industrielle Anwendungen

STROMGESTEHUNGSKOSTEN ERNEUERBARE ENERGIEN

Ganzheitliche Qualitätssicherung QInvest Solar als Instrument der Renditesicherung von Photovoltaikprojekten

Transkript:

SpeedColl im Überblick Karl-Anders Weiß 1 & Stephan Fischer 2 1 Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE 2 Universität Stuttgart, Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen (TZS)

Das Projekt Ziel: Untersuchung von Alterungsprozessen und die Entwicklung beschleunigter Testverfahren für solarthermische Kollektoren und deren Komponenten sowie die Verifizierung dieser Verfahren durch Freibewitterung Laufzeit: 01.04.2011 bis 31.03.2015, kostenneutral verlängert und aufgestockt bis 31.12.2015 2

Das Projekt Finanzierung Projektvolumen gesamt: 3,96 Mio. EUR Förderung: Industriezufinanzierung: Eigenmittel (ISE): 2,7 Mio. EUR 1,16 Mio. EUR 0,1 Mio. EUR Förderprogramm des BMWi (zunächst BMU) zu Forschung und Entwicklung im Bereich Niedertemperatur-Solarthermie 3

Das Projekt Finanzierung Industriebeiträge Beiträge im Hauptprojekt Aktive Partner mit Kollektoren: 40.000 EUR p.a. Aktive Partner mit Komponenten: 20.000 EUR p.a. Passive Partner: 5.000 EUR p.a. Vergleichbare Finanzierung von 1/3 des Aufstockungsantrags durch die Industrie. 4

Das Projekt Geschichtliches Gemeinsame Initiative von Industrie (BDH, einzelne Firmen, hptl. Kollektorhersteller und Hersteller von Absorberbeschichtungen) und Forschung (ITW, ISE) zur Sicherung der Qualität der Produkte der deutschen solarthermischen Industrie Vorlaufzeit ca. 7 Jahre Entwicklung möglicher Arbeitsinhalte über verschiedene Iterationsstufen Besprechung der Notwendigkeit mit PTJ Identifikation eines möglichen Konsortiums Einreichung Projektantrag im Sommer 2010 5

Das Projekt Industriekonsortium 6

Das Projekt Forschungspartner: ISE Gebrauchsdaueranalyse Freibewitterung Erfassung von Mikro- und Makroklima Globale Stresskartierung mit GIS Beschleunigte Alterung Analytik Modellentwicklung und Simulation Prüfung & Qualifizierung von Materialien: Solare Absorber Reflektoren Polymere Glasoberflächen Standardisierung Anwendungen: Solarthermie, PV, Gebäudetechnik 7

Das Projekt Forschungspartner: ISE TestLab Solar Thermal Systems Akkreditiertes Test Labor Präzessionsmessungen mittels SolarSimulator 160 Kennlinien von ungealterten und gealterten Proben Fotodokumentation und visuelle Analyse der Prüflinge 8

Das Projekt Forschungspartner: ITW/TZS Freibewitterung Erfassung von Mikro- und Makroklima mit Feuchtemessung Modellentwicklung für Bauteiltemperaturen Simulationen Prüfung & Qualifizierung von Wärmedämmmaterialien Leistungsprüfungen an neuen und exponierten Kollektoren Entwicklung und Anwendung beschleunigter Alterungsprüfungen am Gesamtkollektor Verfassen vornormativer Dokumente Teilnahme an nationalen, europäischen und internationalen Normungs- und Zertifizierungsgremien Sonstiges: Prüfung, Wärmespeicherung, solare Nahwärme, solare Kühlung, 9

Das Projekt Vorgehensweise Bewertung der Relevanz von Effekten und Lasten Outdoor Screening tests Modellierung/ Simulation Prüfverfahren Verglasung Absorber Reflektoren Klebe- und Dichtstoffe Wärmedämmung Kollektoren 10

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen Erhebung durch eine Fehlermöglichkeits- und Einflussanalyse (FMEA) Workshop mit Durchführung einer umfangreichen FMEA mit Experten aus dem Projekt (Kollektorhersteller, Hersteller von Absorberschichten, Gläsern, Klebe- und Dichtmaterialien und Forschungsinstitute) Ziel: Bewertung der Schadensfälle in Abhängigkeit von System und Klimazone 11

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen Vorgehen bei der FMEA Bewertung der einzelnen Schadensfälle in Abhängigkeit der Klimazonen und Komponenten in Bezug auf Auftrittswahrscheinlichkeit (A) (bezogen auf die Ursache) Bedeutung (B) (bezogen auf die Auswirkung) Entdeckungswahrscheinlichkeit (E) (aus Herstellersicht) Es wurden 89 mögliche Schadensfälle identifiziert und bewertet. 12

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen Beispiele: # / Ursache / Komponente / Folge / Auswirkung / Kategorie 1 / hohe Temperatur / Wärmedämmung / Ausgasung Bindemittel / Niederschlag auf transparenter Abdeckung / Kategorie 3: Ästhetische Beeinträchtigung 2 / hohe Temperatur / Wärmedämmung / Ausgasung Bindemittel / Niederschlag auf Absorber mit anschließender Korrosion / Kategorie 2: Leistungsminderung 3 / hohe Temperatur / Dicht- bzw. Klebematerialien / Abbau bzw. Versprödung Klebematerial / Versagen der Klebematerialien / Kategorie 1: Gefahr für Leib und Leben 4 / niedrige Temperatur / Klebematerialien / Verringerung der Flexibilität / Versagen der Klebematerialien / Kategorie 1: Gefahr für Leib und Leben 13

Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen Einteilung der Schadensfälle in folgende Kategorien: 1. Gefahr für Leib und Leben (17 Schadensfälle) 2. Leistungsminderung (44 Schadensfälle) 3. Ästhetische Beeinträchtigung (28 Schadensfälle) Kritischer Degradationsfaktor: Kritische Komponente: Feuchte Dicht- und Klebematerialien Aufstockungsantrag für das Projekt im Frühjahr 2014 Untersuchung der Feuchtebelastung in Kollektoren Prüfung von Klebematerialien 14

Das Projekt Entwicklung Zunächst Fokus auf Untersuchung von Kollektoren, Absorber, Reflektoren, Verglasung und Wärmedämmmaterialien Mikroklimatische Belastungen: nur Temperatur Ergänzungen / Anpassungen im Projektlauf: Aufnahme von Partnern der Klebstoffindustrie Erfassung der Feuchtigkeit im Kollektor Kühlung von Kollektoren Untersuchung von Klebstoffen Bereitstellung von Daten für Normungsaktivitäten beim DIBt Identifikation des Belastungskollektivs Sand, Salz, Feuchte 15

Reale Belastungen Klimazonen nach Köppen-Geiger Hauptklimazonen Kriterium A Tropischer Regenwald und Savannenklima ohne Winter Monatliche ϑ mittel > 18 C B Trockenklima Niederschlag < Trockengrenze = f(ϑ,nv) C Warm-gemäßigtes Klima -3 C < ϑ mittel kältester Monat < +18 C D Boreales oder Schnee-Wald-Klima ϑ mittel kältester Monat < -3 C; ϑ mittel wärmster Monat > +10 C E Schneeklima ϑ mittel wärmster Monat < +10 C 16

Reale Belastungen Stuttgart, Deutschland Freiburg, Deutschland Zugspitze, Deutschland Gran Canaria, Spanien Sede Boqer, Israel Kochi, Indien Quelle: P. Hupfer et al. A: tropischer Regenwald und Savannenklima ohne Winter B: Trockenklima; C: Warm-gemäßigtes Klima D: Boreales oder Schnee-Waldklima; E: Schneeklima 17

Reale Belastungen Kochi, Indien

Reale Belastungen Sede Boker, Negev, Israel

Reale Belastungen Pozo Izquierdo, Gran Canaria, Spanien

Reale Belastungen Schneefernerhaus, Deutschland

Reale Belastungen Monitoring der Belastungen und des Klimas in der Exposition Kollektoren in Stagnation und gekühlt Absorbertemperatur Temperatur der Klebefugen an drei Stellen Umgebungstemperatur und relative Feuchte außerhalb der Kollektoren Temperatur und relative Feuchte im Luftspalt zwischen Absorber und Glasscheibe Bestrahlungsstärke Windgeschwindigkeit und -richtung Korrosivität der Atmosphäre Einordnung der Belastungen in weltweiten Vergleich 22

Prüfung und Qualifizierung von Kollektoren und Komponenten Identifikation der tatsächlichen Belastungen an den jeweiligen Komponenten (Mikroklima) Untersuchung der Sensitivität von Prüflingen gegenüber einzelnen Belastungen und Belastungskollektiven Identifikation von geeigneten aussagekräftigen Messverfahren Entwicklung von angepassten Prüfungen und Prüfzyklen Vergleich von realer und beschleunigter Alterung 23

Messung der Feuchtigkeit in Flachkollektoren Monitoring der relativen Feuchte und der Temperatur im Luftspalt zwischen Absorber und Glas Umgebungstemperatur und relative Feuchte außerhalb der Kollektoren Durchführung in Stuttgart und Kochi (tropisches Klima) Gesucht ist der Zusammenhang zwischen Makro-Mikro-Klima

Ableitung von Prüfungen an Kollektorkomponenten Absorberbeschichtung Glasabdeckungen Reflektormaterialien Klebematerialien Wärmedämmmaterialien Ziele: Nachbildung der aufgetretenen Schadensbilder Qualifizierung der Komponenten für unterschiedliche Standorte und Anwendungen 25

Ableitung von Prüfungen am Gesamtkollektor UV-Prüfung Temperaturwechselprüfung Salzsprühnebelprüfung Hochtemperaturprüfung Feuchteprüfung Ziele: Nachbildung der aufgetretenen Schadensbilder Qualifizierung der Sonnenkollektoren für unterschiedliche Standorte und Anwendungen 26

Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer Pressemeldungen, um Aktivität der dt. Industrie für Qualität und Zuverlässigkeit zu dokumentieren o BAULINKS: SpeedColl: beschleunigte Alterungstestverfahren für solarthermische Kollektoren o BMWi Newsletter: Altersvorsorge für die Solarthermie o Solar Novus Today: Ageing of Solar Collectors in Extreme Climates sehr großes Interesse der Medien: Interviews, Berichte Mitarbeit in den Normungs- und Zertifizierungsgremien - DIN Spiegelausschuss - CEN/TC 312 - ISO/TC 180 - Solar Keymark Network Mitarbeit in der IEA SHC Task 43 27

Öffentlichkeitsarbeit und Wissenstransfer Mitarbeit in Gremien des DIBt Hintergrund: Die Solarthermiebranche strebt eine Sammelzulassung für 2K-Silikonkleber an. Ziel: Möglichst aussagekräftige Prüfbedingungen Beitrag SpeedColl: Teilnahme an den Expertentreffen des DIBt und Bereitstellung von Messdaten Relevante Messungen: z. B. Häufigkeitsverteilung rel. Luftfeuchte Klebefugentemp. 28

Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Karl-anders.weiss@ise.fraunhofer.de fischer@itw.uni-stuttgart.de www.speedcoll.de 29