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Projektbeschreibung

Das Projekt SpeedColl 2 erforscht die Gebrauchsdauer und Nachhaltigkeit von solarthermischen Kollektoren, Komponenten und Materialien. Schwerpunkt ist der Einsatz in unterschiedlichen Klimaten und Exportmärkten. Es greift die Arbeiten des Vorgängerprojekts SpeedColl auf, in dem Solarkollektoren und deren Komponenten in unterschiedlichen Klimaregionen exponiert und im Labor untersucht wurden. Zudem wurden Modelle für Alterungsprozesse erstellt und wichtige Erkenntnisse bezüglich der klima- und betriebsbedingten Alterung gewonnen. SpeedColl 2 ergänzt diese Forschung.


Das Projektziel ist die Gebrauchsdauerabschätzung für Solarkollektoren und Komponenten durch eine Definition geeigneter Prüfverfahren. Zudem wird die Nachhaltigkeit der Produkte anhand des ökologischen Fußabdrucks unter Berücksichtigung der Lebensdauer untersucht. Weitere Informationen zum Projekt finden Sie in der Rubrik Publikationen. Bei Interesse freuen wir uns über Ihre Kontaktaufnahme.


Projektverlauf


Standorte

Freiburg

Die mitteleuropäischen Referenzstandorte in Freiburg und Stuttgart zeichnen sich durch moderate Temperaturen, Feuchtigkeit, UV-Strahlung sowie Schnee- und Windlasten aus. An beiden mitteleuropäischen Standorten wird redundant und simultan exponiert. Durch Vergleich der Messergebnisse kann so Aufschluss über Messfehler, bedingt durch die Messtechnik, oder durch produktionstechnisch bedingte Variationen der Kollektoreigenschaften gewonnen werden, was unerlässlich für die zuverlässige Bestimmung der Alterung und Degradationsindikatoren ist. In Freiburg befinden sich die exponierten Kollektoren auf dem Dach des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme.

Gran Canaria

In maritimen Gegenden wie z.B. auf Gran Canaria kann der Einfluss einer salzhaltigen Atmosphäre auf die Korrosionsbeständigkeit der Kollektoren und deren Komponenten, insbesondere der Absorberbeschichtung und Reflektormaterialien, untersucht werden. Auf dem Gelände des Instituto Tecnológico de Canarias (ITC) auf Gran Canaria sind die Kollektoren und Komponenten des Projekts daher in Küstennähe angebracht. Parallel wird die Korrosionsbelastung durch die Exposition spezieller Korrosionscoupons überprüft.

Kochi

Ein tropischer Standort ist erforderlich für die Überprüfung des Einflusses von hoher Luftfeuchtigkeit, hohen Temperaturen, hoher Global- und hoher UV-Strahlung. Der Expositionsteststand auf dem Gelände der Rajagiri School of Engineering & Technology in Kochi, Indien, erlaubt die Untersuchung dieser Faktoren.

Negev

Das Wüstenklima setzt sich aus hohen Temperaturen, starken Temperaturschwankungen und einer hohen Global- und UV-Strahlung zusammen. Der Teststand auf dem Gelände der Ben-Gurion University of the Negev in Sede Boqer, Israel, eignet sich für die Untersuchung dieser Faktoren.

Stuttgart

Die mitteleuropäischen Referenzstandorte in Freiburg und Stuttgart zeichnen sich durch moderate Temperaturen, Feuchtigkeit, UV-Strahlung sowie Schnee- und Windlasten aus. An beiden mitteleuropäischen Standorten wird redundant und simultan exponiert. Durch Vergleich der Messergebnisse kann so Aufschluss über Messfehler, bedingt durch die Messtechnik, oder durch produktionstechnisch bedingte Variationen der Kollektoreigenschaften gewonnen werden, was unerlässlich für die zuverlässige Bestimmung der Alterung und Degradationsindikatoren ist. In Stuttgart befindet sich der Teststand auf dem Gelände des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) auf dem Universitätscampus.

Zugspitze

Der Alpenstandort repräsentiert ein kaltgemäßigtes Hochgebirgsklima mit großen Temperaturschwankungen, hoher UV-Belastung sowie hohen Schnee- und Windlasten. Die großen Temperaturschwankungen im Kollektor, bedingt durch niedrige Temperaturen und schnelle Aufheizung bei Sonnenschein, bewirken zum Beispiel mechanische Spannungen in den Kollektoren durch unterschiedliche Temperaturausdehnungskoeffizienten und Temperaturgradienten, die erhebliche Belastungen darstellen können.


Publikationen

2017

  • T. Kaltenbach, M. Heck, K.A. Weiß, Beschleunigte Alterung für Klebematerialien in solarthermischen Kollektoren bildet 25 Jahre reale Belastung ab. 27. Symposium Thermische Solarenergie OTTI e.V., Bad Staffelstein, Mai 2017.

  • K.A. Weiß, A. Müller. CFD-Simulation des Kondensationverhaltens und Fremdstoffeintrags in solarthermischen Kollektoren und Vergleich mit realen Degradationserscheinungen, 27. Symposium Thermische Solarenergie OTTI e.V., Bad Staffelstein, Mai 2017.

Liste aller Publikationen


Autoren Titel Journal/Konferenzbeitrag Jahr Land
K.A. Weiss, A. Müller CFD-Simulation of Moisture and Particle Ingress Into Solar Thermal Collectors and the Correlation to Real Data 11th ISES Eurosun Conference 2016 Spanien
P. Kofler, B. Vetter, S. Fischer, H. Drück Mathematische Modellierung verschiedener Bauteiltemperaturen von Flachkollektoren 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
B. Vetter, P. Kofler, H. Drück Bestimmung der effektiven Wärmeleitfähigkeit von Wärmedämmmaterialien für Sonnenkollektoren 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
T. Kaltenbach, M. Masche, K.-A. Weiß, M. Heck, M. Köhl Auswirkungen von Sandabrasion auf die optischen Eigenschaften und Oberflächen von Solarreflektoren und Solargläsern 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
T. Kaltenbach, E. Klimm, K.-A. Weiß, M. Heck, M. Köhl Alterungsbeständigkeit von solaren Absorbern in Bezug auf optische Eigenschaften und Oberflächenstruktur 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
K. Slamova, E. Klimm, T. Kaltenbach, K.-A. Weiß Korrosion als Stressfaktor für Materialien und Kollektoren 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
K.-A. Weiß, S. Fischer Zuverlässigkeit von Kollektoren und Komponenten: Das Projekt SpeedColl 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
H. Bechem Nondum omnium dierum sol occidit! Dialog zwischen Solar und DIBT 25. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2015 2015 Deutschland
T. Kaltenbach, K.-A. Weiß, M. Heck, M. Köhl Advanced testing methods for surface durability of solar absorbers with respect to high climatic stresses SHC 2014 2014 China
K. Slamova, E. Schnabel, I. Rösel, Ch. Schill und M.Köhl Qualitätsicherung meteorologischer Daten und deren Analyse zur Erzeugung von Degradationsreferenzjahren 43. Jahrestagung der GUS 2014 2014 Deutschland
T. Kaltenbach, K.-A. Weiß, T. Meier, M. Heck, M. Köhl Testing of components for solar thermal collectors results after first year of outdoor exposure Gleisdorf SOLAR 2014 2014 Österreich
P. Kofler, M. Herr, S. Fischer, H. Drück Vergleich der thermischen Leistungsfähigkeit von Flachkollektoren im Neuzustand und nach einem Jahr Exposition 24. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2014 2014 Deutschland
P. Kofler, B. Traub, S. Fischer, H. Drück Ermittlung der thermischen Wechselbelastung von Flachkollektoren in unterschiedlichen Klimazonen 24. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2014 2014 Deutschland
T. Kaltenbach, E. Klimm, K.-A. Weiß, M. Azzeem, T. Meier, M. Heck, M. Köhl Entwicklung von Alterungsprüfungen für Solarreflektoren 24. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2014 2014 Deutschland
K. Slamova, K.-A. Weiß, M. Köhl Untersuchung der atmosphärischen Korrosion in der Freibewitterung 24. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2014 2014 Deutschland
E. Klimm, K.-A. Weiss Functionality and durability tests for anti-soiling coatings on glass for solar energy applications GPD: Glass Performance Days 2013 Finnland
T. Kaltenbach, T. Meier, M. Heck, K.-A. Weiß, M. Köhl Alterungsbeständigkeit von Solarabsorber in Bezug auf optische Eigenschaften und Oberflächentopographie 23. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2013 2013 Deutschland
P. Kofler, B. Traub, S. Fischer, H. Drück Belastungsmonitoring an exponierten Sonnenkollektoren – Vergleich relevanter Alterungseinflüsse auf Sonnenkollektoren in gemäßigten und tropischen Klimazonen 23. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2013 2013 Deutschland
B. Traub, P. Kofler, S. Fischer, H. Drück Konzeption einer Klima-Simulations-Kammer für die Durchführung von beschleunigten Alterungsprüfungen an Sonnenkollektoren 23. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2013 2013 Deutschland
K. Slamova, R. Glaser, C. Schill, S. Wiesmeier, M. Köhl Mapping atmospheric corrosion in coastal regions: methods and results. Link J. Photon. Energy. 2(1), 022003 (Jun 29, 2012) 2012 -
K. Slamova GIS-basierte Analyse potenzieller Salzbelastungen von Photovoltaik-Komponenten Strobl, Blaschke, Griesebner (Hrsg.): Angewandte Geoinformatik 2012 2012 -
B. Traub, P. Kofler, S. Fischer, H. Drück Beanspruchung von Sonnenkollektoren unter Berücksichtigung unterschiedlicher Klimazonen und Anwendungen 22. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2012 Deutschland
K.-A. Weiß Untersuchung von Anti-Soiling Beschichtungen für die Solar-Industrie 22. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2012 Deutschland
K.-A. Weiß, T. Kaltenbach, C. Schmidt, T. Meier, M. Heck, M. Köhl Alterungsbeständigkeit von thermischen Solarkollektoren und deren Komponenten – Prüfungen outdoor in verschiedenen Klimaregionen und beschleunigte Alterungsprüfungen indoor Gleisdorf Solar 2012 2012 Österreich
K.-A. Weiß, M. Kurth, T. Kaltenbach, T. Meier, M. Köhl Analyse und Marktübersicht über schmutzabweisende Beschichtungen für Solare Energiesysteme Gleisdorf Solar 2012 2012 Österreich
K.-A. Weiß, M. Heck, M. Köhl Alterungsbeständigkeit von Kollektoren und Komponenten: Prüfungen in verschiedenen Klimazonen 21. Symposium Thermische Solarenergie in Bad Staffelstein 2011 Deutschland
B. Traub, S. Fischer, H. Drück Investigation of the outgassing behaviour of thermal insulation materials for flat plate collectors Tagungsband zur 5. Eurosolar Thermal Energy Conference (ESTEC) Marseille, 2011 Frankreich