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Neuer Energieklinker soll als Wärmequelle für Wärmepumpen dienen

Die Fassade eines energieeffizienten Hauses soll hauptsächlich nur dafür Sorge tragen, so wenig Heizenergie wie möglich nach außen abfließen zu lassen. Nur vereinzelt gibt es Ansätze, die Fassade auch zur passiven solaren Wärmegewinnung einzusetzen. Nun haben drei Wissenschaftler der FH Münster zusammen mit dem Klinkerwerk Hagemeister ein System entwickelt, das Klinker auch als temporäre Energiequelle zum Betrieb einer Wärmepumpe in den Wintermonaten und zur Warmwassererwärmung in den Sommermonaten nutzbar macht.

In die genuteten Klinkersteine wurden Mehrschichtverbundrohre eingesetzt, in denen ein Fluid zirkuliert. Das Verbundrohr in Kombination mit dem sonnenbeschienen Klinker stellt dann einen einfachen Wärmetauscher dar. (Foto: FH Münster/Pressestelle)

In die genuteten Klinkersteine wurden Mehrschichtverbundrohre eingesetzt, in denen ein Fluid zirkuliert. Das Verbundrohr in Kombination mit dem sonnenbeschienen Klinker stellt dann einen einfachen Wärmetauscher dar. (Foto: FH Münster/Pressestelle)

Das Energieklinker-System besteht aus Mehrschichtverbundrohren, die in genutete Klinkersteine eingesetzt werden. In diesen Rohren zirkuliert ein von einem Kühlaggregat heruntergekühltes Fluid. Die Solarfassade stellt dann eine Kombination von durchströmtem Verbundrohr und sonnenbeschienenem Klinker dar, die dann als ein einfacher Wärmetauscher fungiert, der die solare Strahlung zur Erzeugung von Heizwärme nutzbar macht.

Das Verfahren funktioniert folgendermaßen: Die Sonnenstrahlung trifft zunächst auf die Klinkeroberfläche und wird hier in thermische Energie umgewandelt. Das 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 solarthermische 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 mithilfe von den in die Klinkerfassade integrierten Verbundrohren entzogen und kann anschließend einer Wärmepumpe zugefügt werden.

Prof. Dr. Dietmar Mähner, Jacob Lengers und Carina Brand vom Fachbereich Bauingenieurwesen aus Nottuln konnten in Versuchen zeigen, dass die mithilfe des Energieklinkers erzeugte Erwärmung des Fluids ausreichte, um an sonnigen Wintertagen von Januar 2014 bis Dezember 2015 ein tägliches Energieentzugspotenzial pro Quadratmeter Versuchsfläche zwischen 0,4 und 1,9 Kilowattstunden zu erreichen.

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. Sobald dieser Schritt und die Patentanmeldung abgeschlossen sind, will das Klinkerwerk Hagemeister seinen Kunden den Energieklinker anbieten.

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"Neuer Energieklinker soll als Wärmequelle für Wärmepumpen dienen" wurde am 24.06.2016 verfasst