Berichte aus Energie- und Umweltforschung 14/1997
Messtechnische Weiterentwicklung der Papier-Solar-Dämmung

Das Datenerfassungssystem wurde im Oktober 1995 fertiggestellt und konnte im November an einem Altbau in der Nähe von Gramastetten bei Linz in Betrieb genommen werden. Es werden insgesamt 6 Solarfassaden (SF) Aufbauten in verschiedenen Ausführungen (Abdeckungen aus einfachem Drahtglas, IR - reflektierendem Glas und 2 IV-IR Glas) und in 2 verschiedenen Ausrichtungen (SO, SW) vermessen.

Die Ergebnisse dieser optimierten Aufbauten zeigten deutliche Abweichungen zu dem von uns erstellten physikalischen Simulationsmodell. Die Abweichungen waren auf den Infrarotstrahlungsaustausch in der Wabe zurückzuführen welcher zu einer Nichtlinearität (Boltzmannsches T4 - Gesetz) des Werts führt und bei den früheren Ausführungen der SF (Normalglasabdeckung und offener Luftspalt) durch die niedrigeren Temperaturen im Wabenkörper zu keinen relevanten Auswirkungen führte.

Aus diesem Grund wurde der IR - Strahlungsaustausch in das physikalische Modell der Wabe eingebunden. Zusätzlich erfolgte eine vollständige Modellierung des Luftspalts und eine Verbesserung des Modells der solaren Eintragsfunktion. Für ein neues transparentes Material aus Zellulosediacetat wurde ebenfalls eine Modellierung durchgeführt die es ermöglicht das Material selbständig oder auch kombiniert mit den Papierwaben (Hybridwabe) zu simulieren. Eine Einbindung in das thermische Simulationsprogramm TRNSYS erfolgt über die Wärmeströme die direkt in die berechnete(n) Zone(n) eingehen.

Die Einbindung eines TWD Modells erfolgte in vereinfachter Form (nach EN832) in das E - Bedarfsberechnungsprogramm GENBIL, das die Berechnung von monatlichen Gebäudeenergiebilanzen unter Berücksichtigung solarer Gewinne mit Beaufschlagung von Gewinnfaktoren ermöglicht. Dieses Programm ermöglicht es Planern und Architekten auf sehr einfache Weise die Erträge der Solarfassade oder auch anderer transparenter Dämmungen abzuschätzen.

Weiters wurde der vom Fraunhofer Institut für solare Energiesysteme Freiburg entwickelte TRNSYS - Type 56 adaptiert um TRNSYS Anwendern ein relativ einfach zu handhabendes Modul zur Berechnung der Solarfassade zur Verfügung zu stellen. Der eingeschlagene Weg mit der Hybrid - Solarfassade konnte bestätigt werden. Dadurch wird es möglich die Erträge der SF für jedes Gebäude individuell unter Vermeidung sommerlicher Überhitzung zu optimieren, wobei damit k - Werte weit unter 0 W/(m2K) erreicht werden können. Die Systemkosten entsprechen der bisherige Normalversion der SF von etwa 2000-2500 öS/m2. Im Selbstbau unter 1000 öS/m2.