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ArKol - Entwicklung von architektonisch hoch integrierten Fassadenkollektoren mit Heat-Pipes
Haeringer, Simon Frederik (Verfasser, Projektleiter); Denz, Paul-Rouven; Loewenstein, Thomas; Hermann, Michael; Morawietz, Katharina; Seifarth, Hannes; Maurer, Christoph; Lämmle, Manuel; Vongsingha, Puttakhun
Freiburg (Deutschland)
Selbstverlag
2020, 191, 126 S., Abb., Tab., Lit.
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Im Projekt ArKol wurden zwei neuartige, architektonisch hoch integrierte solarthermische Fassadenkollektoren entwickelt und wissenschaftlich untersucht. Beiden Konzepten liegt die Verwendung von Heat-Pipes und einer trockenen thermischen Anbindung zwischen Heat-Pipe und Sammelkanal zugrunde. Das erste Konzept „Streifenkollektor“ besteht aus streifenförmigen Kollektoren unterschiedlicher Länge, die sich flexibel an der Fassade positionieren lassen und gleichzeitig eine klare Gewerketrennung bieten. Das zweite Konzept „Solarthermische Jalousie“ zielt auf die Integration von Solarthermie in transparente, d. h. verglaste, Fassadenbereiche ab. Sie soll dabei solare Wärme bereitstellen, gleichzeitig die Funktionen des Sonnenschutzes (u. a. schaltbare Transparenz, Blendschutz) erfüllen und durch Abführen der Wärme den g-Wert und damit den Kühlbedarf des Gebäudes verringern. Da die winkelflexible, idealerweise auch horizontale, Einsetzbarkeit von Heat-Pipes und Zwei-Phasen-Thermosiphons eine wichtige Grundlage der beiden Konzepte ist, wurden neue Methoden zur experimentellen Charakterisierung und Bewertung von Heat-Pipes in horizontaler Ausrichtung entwickelt. Verschiedene Heat-Pipe-Typen wurden untersucht und auf ihre Eignung für die beiden Kollektorkonzepte bewertet. Beide Konzepte wurden in ArKol von der ersten Idee bis zu funktionalen Labortestmustern und ersten Demofassaden bzw. Demofassadenelementen entwickelt. Hierbei wurde neben der technischen Entwicklung der Solarthermiefunktion, v. a. der Wärmeübertragung von Absorber zum Sammelkanal, insbesondere die Randbedingungen der Architektur und Baubranche in den Entwicklungsprozess einbezogen. Für die Umsetzung der vollen Raff- und Drehbarkeit der Lamellen der Solarthermischen Jalousie bei gleichzeitiger Solarthermiefunktion wurde eine schaltbare thermische Kopplung entwickelt und untersucht. Der Streifenkollektor wurde darüber hinaus in einer realen Demonstrationsfassade umgesetzt und die Vorteile der Gewerketrennung im Bauprozess erprobt. Zur Bewertung des Potentials beider Technologien wurden Simulationsmodelle erstellt und Jahressimulationen durchgeführt. Aus den Ergebnissen der Messungen der Labortestmuster („Demoflex“ und STJ-Labortestmuster) und der Simulationen wurde deutlich, dass es aktuell noch deutlichen Weiterentwicklungsbedarf beider Konzepte gibt. Die Simulationen zeigten jedoch auch, dass beide Konzepte technisches Potential haben und somit nach erfolgreicher Weiterentwicklung als funktionale Fassadenkollektoren in architektonisch anspruchsvollen Gesamtkonzepten zur Energieeffizienz bzw. -autarkie von Gebäuden beitragen können. Beide Konzepte wurden im Rahmen des Projekts bereits ausgiebig auf Messen, Konferenzen und in Zeitschriftenartikeln den relevanten Akteuren vorgestellt (u. a. Architekten, Bauherren, Fachplaner, Fassadenbauer, Handwerker und Hersteller). Darüber hinaus wurde der Innovationsprozess u. a. von Geschäftsmodellentwicklungen, Expertenfeedback durch Lead-User-Workshops und der Entwicklung von Vermarktungsszenarien begleitet. Hieraus ergeben sich wichtige Anforderungen und Schritte, wie im Anschluss an das Projekt ArKol die beiden Konzepte erfolgreich in Richtung Markteinführung weiterentwickelt werden können.
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Wissen - Fakten - Erkenntnisse - Lösungen
15. Internationale Baufach- und Sachverständigentagung.
2022, 111 S., zahlr. Abb. u. Tab., Softcover
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Mosaiken und keramische Wandflächen in der Denkmalpflege. Konferenzband zur Fachtagung
2022, 416 S., 325 meist farbige Abb. 24 cm, Softcover
Sandstein
Entwicklung eines Ansatzes zur Bestimmung des Außenluftwechsels an Doppelfassaden
Fassadensysteme und Gebäudehüllen, Band 2
2022, xxiii, 150 S., XXIII, 150 S. 74 Abb., 51 Abb. in Farbe. 240 mm, Softcover
Springer
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Erarbeitung einer Handlungsanleitung zur Bewertung der Absturzsicherung von Fenstern in der Gebäudehülle und deren Einbau sowie einer Erläuterung zur Anwendung der ETB-Richtlinie
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FIUHFA - Unbewehrte Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Wirklichkeitsnahes Tragverhalten von unbewehrten, filigranen Ultrahochleistungsbeton Fassadenplatten
Abschlussbericht.
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2021, 87 S., 47 Abb. u. 14 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag
Plotbot/Crawler - Entwicklung eines neuartigen webbasierten und sensorgeführten Bewegungsautomaten für den Auftrag komplexer Schichtsysteme zur Funktionalisierung von Gebäudeoberflächen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3200
2020, 93 S., 58 Abb., Softcover
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Integration Scan-Basierter-Techniken und Parametrischer-Methoden in einen Prozess zur Verbesserung der Effizienz im Planungs- und Bauablauf komplexer Fassaden
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3158
2020, 12 S., 15 Abb. u. 2 Tab.,
Fraunhofer IRB Verlag
Erarbeitung eines Bauteilkatalogs zur Ermittlung der Luftschalldämmung von opaken Ausfachungen
Abschlussbericht.
Forschungsinitiative Zukunft Bau, Band F 3206
2020, 140 S., 81 Abb. u. 21 Tab., Softcover
Fraunhofer IRB Verlag
Folgende Literaturnachweise stammen aus der Datenbank RSWB®plus. Die Datenbank unterstützt schnell und zielsicher Fachleute aus Planungsfirmen, Industrie und Forschung, sowie Lehrkräfte und Studierende in der akademischen Ausbildung bei Nachweis und Beschaffung von Fachinformation zum Planen und Bauen.
Anwendung der ETB-Richtline auf Befestigungselemente von Fenstern und Fassaden
Das Mauerwerk, 2022
Serode, Jan
Funktionale Hüllen. Neue Gewebe für textile Fassaden können Strom erzeugen und die Luft reinigen (kostenlos)
DAB Deutsches Architektenblatt. Baden-Württemberg, 2022
Stollberg, Maren; Hietel, Elke; Birgelen, Alexander von
"Unkräuter" in der Dach- und Fassadenbegrünung. Erfahrungsbericht aus der Forschung in Bingen und Geisenheim
Stadt + Grün : das Gartenamt, 2022
Daiber, Bärbel
Tierwelt und Fassadenarbeiten
Ausbau + Fassade, 2022
Planung, Bemessung, Konstruktion und Ausführung
mikado plus, 2022
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