Neuer Energieklinker gewinnt solare Wärme über die Fassade

(12.7.2016) Ob Solaranlage, Wärmedämmung oder Lüftung - ohne eine energieeffi­ziente Bauweise sollte heute kein Gebäude mehr geplant und gebaut werden. Bislang ganz außer Acht gelassen wurde dabei die solare Strahlung auf nackte (Klinker-)Fas­saden. Dass auch sie für Heizzwecke oder zur Warmwassererwärmung genutzt wer­den kann, haben drei Wissenschaftler der FH Münster aufgezeigt und ein System ent­wickelt, das den Klinker als temporäre Energiequelle zum Betrieb einer Wärmepumpe in den Wintermonaten und zur Warmwassererwärmung in den Sommermonaten nutzen könnte. Ihre Erfindung haben Prof. Dr. Dietmar Mähner, Jacob Lengers und Carina Brand vom Fachbereich Bauingenieurwesen zusammen mit Hagemeister aus Nottuln zum Patent angemeldet.

Jacob Lengers, Prof. Dr. Dietmar Mähner und Carina Brand vom Fachbereich Bauingenieurwesen. (Foto: FH Münster/Pressestelle) mit ihrer Erfindung, dem Energieklinker

  

„Wir haben Mehrschichtverbundrohre in genutete Klinkersteine eingesetzt“, erklärt Mähner das Konzept. „In diesen Rohren zirkuliert ein von einem Kühlaggregat heruntergekühltes Fluid. In unseren Versuchen haben wir die Erwärmung dieses Fluids gemessen.“ Die Kombination aus durchströmtem Verbundrohr und sonnenbeschienenem Klinker stelle einen einfachen Wär­metauscher dar, der die solare Strahlung zur Erzeugung von Heizwärme nutzbar mache. „Wir haben gezeigt, dass das mit Hilfe unseres Energieklinkers tatsächlich möglich ist.“ An son­nigen Wintertagen habe das tägliche Energieentzugspotenzial pro Quadratmeter Ver­suchsfläche zwischen 0,4 und 1,9 Kilowattstunden im Untersuchungszeitraum von Ja­nuar 2014 bis Dezember 2015 betragen.

Die Umwandlung der Sonnenenergie in thermische Energie geschieht in Abhängigkeit vom solaren Absorptionsgrad - dem Maß für die Fähigkeit der Klinkeroberfläche, aus solarer Strahlung Wärme zu bilden. Ein Teil dieser Energie wird jedoch wieder an die Umgebung abgegeben. Die im Mauerwerk verbleibende Energie führt zur Erwärmung des Klinkers und diese kann dementsprechend genutzt werden. In Abhängigkeit von der Wärmeleit- und Wärmespeicherfähigkeit des Klinkers erfolgt die Durchwärmung des Mauerwerks mehr oder weniger schnell. Die eingebrachte Energie wird dann mit Hilfe eingelegter Verbundrohre entzogen und anschließend einer Wärmepumpe zuge­führt.

Schnitt durch zwei genutete Klinkersteine

„Um die Systemintegration des Energieklinkers in Wärmepumpenanlagen tatsächlich beurteilen und erfolgreich durchführen zu können, muss nun in weiteren Forschungen die Brücke zu den Herstellern von Wärmepumpen oder Fachplanern geschlagen wer­den“, sagt Mähner. Sobald dieser Schritt und die Patentanmeldung abgeschlossen sind, will Hagemeister seinen Kunden den Energieklinker anbieten.

Weitere Informationen zur Weiterentwicklung des Energieklinkers können per E-Mail an Hagemeister angefordert werden.