Heisses Wasser direkt aus dem Wandelement

Wer sich in der Vergangenheit der Solarenergie verschrieben hatte, schraubte solarthermische Module aufs Dach, in denen Warmwasser erhitzt wurde. Heute ist es aber oftmals kostengünstiger, dies mit Photovoltaikpanels auf dem Dach und einer Wärmepumpe mit Wasserspeicher im Keller zu bewerkstelligen. Die Wärmepumpe entzieht dann, angetrieben vom Solarstrom, der Umgebung Wärme und versorgt das Haus mit emissionsarm aufgeheiztem Wasser. Diese Kombination erlaubt eine optimale ökonomische Ausnutzung des selbstproduzierten Stroms. Diese Idee finden auch zwei Absolventen des Studiengangs Energie und Umwelttechnik gut. Raphael Knecht und Daniel Lantschner haben sich in ihrer Bachelorarbeit aber nicht mit dem Bestehenden zufriedengegeben, sondern sich daran gemacht, dieses System zu optimieren. So sagt Raphael Knecht denn auch bescheiden: «Wir haben eigentlich nichts neues erfunden, sondern haben eine bekannte Idee, die unser Dozent Franz Baumgartner vor sechs Jahren in einem Forschungsantrag formuliert hatte, realisiert und ausgetestet.»

Platz, Zeit und Kosten sparen

Der Clou hinter ihrer Entwicklung ist die Integration sämtlicher Komponenten in Wandelemente, wie Raphael Knecht erklärt: «Bei unserer Solarwand steht nichts mehr im Keller, sondern alles wird in der Wand verbaut: Aussen liegen die Panels, dahinter Wechselrichter, Wärmepumpe und Wasserspeicher. Wir sparen mit unserer Entwicklung also sehr viel Platz.» Und unter Umständen kann auch Zeit gespart werden: Die beiden Absolventen haben das System so ausgelegt, dass es in einer Fabrik vorfabriziert werden könnte und dann nur noch auf die Baustelle geliefert und eingebaut werden müsste. Die effiziente Produktion, die in der Arbeit angedacht wird, wirkt sich auch auf die Kosten aus: «Dadurch würden die Montagekosten sinken, was die Rendite für den Kunden erhöhen würde.»

Warmwasser für einen ganzen Tag

«Das Wasser im Speicher konnten wir um 24° C erwärmen. Insgesamt ist es uns gelungen, nur mit Solarstrom den Warmwasserbedarf für einen ganzen Tag zu decken», sagt Raphael Knecht. Einzuschränken ist, dass die Messungen bei Idealbedingungen stattfanden. «Darum gehen wir davon aus, dass die Anlage im Jahresmittel einen COP von etwas über 3 erreichen würde. Wir haben bislang allerdings nur eine Messung vorgenommen, weil diese ziemlich aufwändig sind.» Raphael Knecht, der im Herbst mit dem Masterstudium an der School of Engineering beginnt, wird im Rahmen seiner Teilzeitanstellung am IEFE an der Weiterführung dieses Forschungsprojekt mitwirken können. «Auf jeden Fall haben wir bereits die Chance, unser Projekt einem internationalen Publikum vorzustellen. Im September 2015 präsentieren wir unsere Arbeit an der Europäischen Photovoltaik Konferenz in Hamburg», berichtet Raphael Knecht stolz.