TABSOLAR-Element aus Ultrahochleistungsbeton (UHPC), das im Membran-Vakuumtiefziehverfahren hergestellt wurde.
G.tecz Engineering GmbH
Anders als bei solarthermischen Produkten üblich, die in der Regel auf durchströmten Bauteilen aus Metall basieren, setzt das Fraunhofer Institut ISE mit seinen Forschungs- und Industriepartnern auf ressourcen- und kosteneffiziente Produkte, die auf der Basis durchströmter Bauelemente aus Ultrahochleistungsbeton (UHPC) bestehen. Diese sollen in die der Fassade verbaut werden und so Gebäudehüllen für den Einsatz erneuerbarer Energien nutzbar machen.
Für die neuartigen Bauteile wurden spezielle Rezepturen für UHPC entwickelt, aus denen sehr filigrane, materialsparende und gleichzeitig hochfeste Betonfertigbauteile gegossen werden können. Prinzipiell ist Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) laut dem Artikel "Ultra-High Performance Concrete: Mechanical Performance, Durability, Sustainability and Implementation Challenges" in der Springer-Fachzeitschrift "International Journal of Concrete Structures and Materials" "ein neuartiges Konstruktionsmaterial mit verbesserten mechanischen und langlebigen Eigenschaften, die durch eine Verringerung der Querschnitte von Bauteilen mit damit verbundenen Materialeinsparungen und geringeren Installations- und Arbeitskosten zu einer ökonomischen Konstruktion führen können."
Vom Labor in die Praxis
Im TABSOLAR II-Projekt werden die Kanalstrukturen der UHPC-Kollektoren im vom Fraunhofer ISE entwickelten und patentierten bionischen FracTherm®-Verfahren realisiert – mit mehrfach verzweigten Strukturen. So können beliebige Formen mit einem gleichmäßig durchströmten Kanalnetzwerk versehen werden.
Ein Herstellungsverfahren für UHPC-Kollektoren im Labormaßstab wurde bereits entwickelt, nun wird der Fokus auf Fassadenanwendung von UHPC-Kollektoren gelegt: Zum einen soll das Membran-Vakuumtiefziehverfahren (MVT-Verfahren) auf praxistaugliche Größen skaliert werden und auf produktionsnahen Anlagen realisiert werden können, zum anderen sollen, je nach Anforderungen der Zielmärkte für UHPC-Kollektoren, unterschiedliche Ausführungen angeboten werden können. Zwei geplante Anwendungen werden für direkte solare Anwendungen konzipiert, ein dritte soll sich durch vielfältige architektonische Gestaltungsmöglichkeiten auszeichnen.
Für alle drei Kollektorvarianten werden Systemsimulationen, Wirtschaftlichkeitsberechnungen und Lebenszyklusbetrachtungen durchgeführt, zur Veranschaulich soll am Projektende ein Demonstrationsgebäude entstehen.