Panorama

Solardachsteine bringen Denkmalschutz und Erneuerbare zusammen

Wissenschaftler*innen der Universität Stuttgart haben es geschafft eine ebenso effiziente wie ästhetische Lösung für den Einsatz von Solaranlagen auf Gebäudedächern zu finden. Dieser Ansatz ebnet den Weg für einen großflächigen Einsatz bei denkmalgeschützten Häusern.

Foto: wikicommons/Yvo Bentele

Bisher wurden Solaranlagen auf Dächern mittels großer Photovoltaik-Module installiert. Das Forscher*innen-Team hat nun Dachziegel aus einem Mineralguss mit kleinen Photovoltaik-Modulen ausstatten können. Diese bestehen aus gebogenem, mineralischem Glas und Photovoltaikzellen auf Silizium-Basis. Farbe und Form können der Optik des Daches angepasst werden. Um die Dachziegel überhaupt verbauen zu dürfen, war vor allem das Gewicht der Steine entscheidend. Um die Statik nicht zu gefährden, haben die Wissenschaftler*innen daher mit dünneren Betonwänden geplant.

Strom und Wärme in einem

Die Dachziegel können aber nicht nur Strom erzeugen, sondern auch Wärme gewinnen. Dafür wurde auf ihrer Rückseite ein Wärmetauscher eingebaut, der bei hohen Außentemperaturen die Wärme an das Wärmeträgerfluid weitergibt. Die gewonnene Wärme wird entweder direkt genutzt oder aber der Erdwärmesonde zugeführt, um das in den Wintermonaten durch eine Wärmepumpe strapazierte Erdreich zu regenerieren.

Zusätzlich wird das im Erdreich abgekühlte Wasser mit Hilfe eines hydraulischen Systems dazu genutzt, die Wärmetauscher zu kühlen, was wiederum die Effizienz steigert. Das ausgeklügelte Zusammenspiel von Solarthermik-und Geothermikanlagen trägt im Ganzen zur Effizienzsteigerung bei indem die Wärmeverluste minimiert werden. 

Wissenschaft wird Praxis

Zum ersten Mal werden die Dachziegel im Essener Quartier Margarethenhöhe getestet. Fünf Gebäude wurden dafür ausgewählt. Doch es bleibt nicht bei den Dachziegeln: In den betroffenen Wohneinheiten werden die Wände mit Aerogel verputzt, gedämmt und Wärmepumpen für Heizwärme und Trinkwasser installiert. Der Einbau von Fußbodenheizungen soll die Vorlauftemperaturen senken. Insofern die Wohneinheiten bereits neu saniert sind, werden elektrische Speicher und Wärmespeicher auf PCM-Basis nachgerüstet.

Die Wissenschaftler*innen sind zuversichtlich im Frühjahr 2020 erste Ergebnisse des Testlaufs vorweisen zu können und in Zukunft den Einsatz auszuweiten.

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