Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Nachhaltigere Solarthermie durch Polymere Werkstoffe

25.02.2015

Forscher belegen ökologische und ökonomische Potenziale

Im Projekt »ExKoll« hat die Forschungsgruppe Gebrauchsdaueranalyse des Fraunhofer ISE die Wirtschaftlichkeit und Ökobilanz von Kollektoren aus Kunststoffmaterialien untersucht. Die Experten kamen zu dem Ergebnis: Im Vergleich zu gängigen Flachkollektoren schneiden Polymerkollektoren bei Produktionen mit hoher Stückzahl nicht nur ökologisch sondern auch ökonomisch deutlich besser ab.


Polymerkollektor auf Extrusionsbasis (1), extrudiertes Absorberelement für flexible Kollektorbreiten (2), Endkappen für Polymerkollektoren (3).

©Fraunhofer ISE


Ökologischer Fingerabdruck im Vergleich: Die Werte von extrudierten Polymerkollektoren liegen in allen Kategorien unter denen für herkömmliche Kollektoren mit Aluminium-Kupfer-Absorber.

©Fraunhofer ISE

Für die ressourcenschonende Produktion von Kollektoren haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sowohl Hochleistungs- als auch einfache Massenkunststoffe auf ihre Eignung für solarthermische Systeme untersucht. Umfassende Untersuchungen zur Erhöhung von Gebrauchsdauer und Zuverlässigkeit sowie eine Markt- und Wirtschaftlichkeitsanalyse für extrudierte Kunststoffkollektoren bildeten die Grundlage einer Lebenszyklusanalyse.

Dabei wurden die Energie- und Rohstoffflüsse der vielversprechendsten Kollektorkonzepte mit denen eines konventionellen Flachkollektors mit Aluminium-Kupfer-Absorber verglichen. »Die Ergebnisse der Wirkungsabschätzung zeigen deutlich, dass die ökologische Umweltbelastung bei den untersuchten Kunststoffkollektoren geringer ist als bei einem vergleichbaren Standard-Flachkollektor«, so Michael Köhl, Projektleiter am Fraunhofer ISE. »Wir konnten Differenzen von bis zu 65 Prozent feststellen.«

Auch im Vergleich der fünf Kategorien mit den größten Auswirkungen auf den ökologischen Fingerabdruck – Humantoxizität, Feinstaubbildung, fossile Rohstoffe, Klimawandel, Abbau von metallischen Rohstoffen – ist die Belastung des herkömmlichen Flachkollektors in allen Kategorien größer. Doch nicht nur unter ökologischen Gesichtspunkten haben Kunststoffkollektoren ein großes Potenzial. Eine Kostenanalyse ergab, dass allein bei den Produktionskosten für Kunststoffkollektoren bis zu 50 Prozent gegenüber der Herstellung von herkömmlichen Flachkollektoren eingespart werden können. Interessant ist dieses Ergebnis besonders für solche Unternehmen, die bereits in der Kunststofffertigung tätig sind und ihr Angebot um Kollektoren erweitern möchten.

Die Forschung richtet ihr Interesse zukünftig auf die Optimierung der Handels- und Vertriebskette von Polymerkollektoren mit dem Ziel die Kosten weiter zu senken und Kunststoffe als Alternative in der Solarthermie zu fördern. Raum für dieses Vorhaben bietet eine neue Task des Solar Heating and Cooling Programmes der Internationalen Energieagentur (IEA SHCP) zum Thema Kostenreduktion. Die Task unter Leitung des Fraunhofer ISE soll im Sommer 2015 starten und weitere Entwicklungen zur Kostensenkung solarthermischer Anwendungen verfolgen.
Über das Projekt »ExKoll«

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) geförderten Projekts »ExKoll« (09/2012-12/2014) wurde die Extrusion als Herstellungsprozess für Polymerelemente untersucht. Anhand einer Marktanalyse wurden potenzielle Märkte für den Einsatz extrudierter Kunststoffkollektoren eruiert und eine Wirtschaftlichkeitsanalyse für verschiedene Kollektorkonzepte durchgeführt. Darüber hinaus wurden für die Anpassung und Optimierung der Polymermaterialien im Labor beschleunigte Alterungs-prüfungen mit einer gezielten Überhöhung der Einflussfaktoren UV-Strahlung, Temperatur und Feuchtigkeit durchgeführt.

Weitere Informationen:

http://www.ise.fraunhofer.de - Webseite des Fraunhofer ISE
http://www.ise.fraunhofer.de/de/geschaeftsfelder/solarthermie/themen/gebrauchsda... - Webseite Projekt »ExKoll«

Karin Schneider | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Metamaterial: Kettenhemd inspiriert Physiker
19.01.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

nachricht Additiv gefertigte Verklammerungsstrukturen verbessern Schichthaftung und Anbindung
19.01.2017 | Fraunhofer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnik IWS

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Im Focus: How gut bacteria can make us ill

HZI researchers decipher infection mechanisms of Yersinia and immune responses of the host

Yersiniae cause severe intestinal infections. Studies using Yersinia pseudotuberculosis as a model organism aim to elucidate the infection mechanisms of these...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

Bundesweiter Astronomietag am 25. März 2017

17.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Flashmob der Moleküle

19.01.2017 | Physik Astronomie

Tollwutviren zeigen Verschaltungen im gläsernen Gehirn

19.01.2017 | Medizin Gesundheit

Fraunhofer-Institute entwickeln zerstörungsfreie Qualitätsprüfung für Hybridgussbauteile

19.01.2017 | Verfahrenstechnologie