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SolarCooling Monitor - Evaluierung Energieeffizienz und Betriebsverhalten von solar-thermischen Kühlanlagen zur Gebäudekühlung in Österreich
In den Jahren 2007 bis 2009 wurden in Österreich 16 neue solarthermische Kühlanlagen zur Gebäudekühlung errichtet. Im Rahmen dieses Projektes soll ein Überblick sowohl über die derzeitige Ausführungsqualität von solaren Kühlanlagen in Österreich als auch zur Energieeffizienz und Betriebsverhalten geschaffen werden. Es wurden dafür zehn der neu installierten solarthermischen Kühlanlagen in Österreich und sowie eine Großanlage in Lissabon zur Evaluierung ausgewählt.
Title and Synopsis
From 2007 to 2009 16 new solar cooling plants for building air-conditioning have been installed. Within this project an overview of the current installation quality of solar cooling plants in Austria as well as the efficiency and operation performance should be given. Therefore, ten of the newly installed solar cooling plants in Austria and a large scale plant in Lisbon have been selected for evaluation.
Beschreibung
Status
laufend
Kurzfassung
Ausgangssituation/Motivation
Um den Technologiesprung von Passivhäusern mit hoher Energieeffizienz zu Plusenergiegebäuden zu schaffen, ist neben einer Reduktion des Heizwärme- und Kühlbedarfs des Gebäudes an sich die Integration von erneuerbaren Technologien zur Heizung und Kühlung notwendig. Solarthermische Kühlung bietet im Bereich Gebäudeklimatisierung große Potenziale zur CO2-Einsparung sowie zur Vermeidung der Sommerstromspitzen und zur Primärenergieeinsparung. Derzeit sind drei Technologien am Markt verfügbar:
- Absorptionskälteanlagen
- Adsorptionskälteanlagen
- DEC-Anlagen (Desiccant Evaporative Cooling)
Bis zum Jahr 2006 waren weltweit ca. 100 Anlagen zur solaren Kühlung und Klimatisierung von Gebäuden in Betrieb. In den letzten beiden Jahren hat sich diese Zahl zumindest verdoppelt, wobei die meisten Anlagen in Europa entstanden sind. In Österreich gab es bis 2006 lediglich drei solare Kühlanlagen, im Jahr 2007 und 2009 wurden 16 weitere Anlagen umgesetzt. Diese solaren Kühlanlagen haben durchwegs Demonstrationscharakter und sollen zeigen, dass marktreife Komponenten und Systemvarianten vorhanden sind. Die Anlagen in Österreich sind meist Eigeninitiativen von Solarplanern, Kollektorherstellern oder Gemeinden. Derzeit gibt es sowohl in der Auslegung der einzelnen Anlagenkomponenten, als auch im Bereich der Regelung dieser Anlagen keine ausreichenden Erfahrungswerte oder entsprechende Software.
Derzeitige Problemstellungen:
- Derzeit gibt es wenig bis gar keine Erfahrungen zum Betrieb von solaren Kühlanlagen in Österreich. Da verlässliche Erfahrungswerte fehlen, geben Messungen des Anlagenmonitorings (falls überhaupt vorhanden) nur teilweise Aufschluss darüber, ob die Anlage effizient betrieben wird. Insbesondere gilt dies für die peripheren Stromverbraucher wie Pumpen, Ventilatoren etc. Ein Vergleich zwischen den Messergebnissen durch das Anlagenmonitoring und den Resultaten aus einer dynamischen Simulation ermöglicht die vertiefte Bewertung des Anlagenverhaltens und deckt Optimierungspotenzial hinsichtlich Energieeffizienz und Regelung auf.
- Anlageneigentümer bringen für diese junge Technologie sehr hohe Investitionssummen zur Erstellung von solarthermischen Kühlanlagen auf. Diese Investition lässt sich derzeit nur mit dem Willen eine Innovation selber auszuprobieren oder Forschungsförderungen für das Projekt zu bekommen darstellen. Derzeit fehlt es außerdem an fachgerechter Evaluierung der Funktionsweise und Optimierung der Anlagen.
- Um aus diesen Anlagen für zukünftige größere Stückzahlen zu lernen, ist eine konzertierte Mess- und Evaluierungskampagne mit kompetenten PartnerInnen zur Qualitätssicherung erforderlich.
Inhalte und Zielsetzungen
- Schaffung eines Überblicks über die derzeitige Ausführungsqualität von solaren Kühlanlagen in Österreich
- Know-how Gewinn vom Anlagenverhalten tatsächlich installierter solarer Kühlanlagen in Österreich und einer Großanlage in Lissabon
- Entwicklung von theoretischen Anlagenmodellen zur Simulation von solaren Kühlsystemen in Gebäuden
- Abgleich von Simulationsergebnissen mit tatsächlich gemessenem Anlagenverhalten von unterschiedlichen Anlagenkonzepten und Technologien der solarthermischen Kühlung von Gebäuden.
- Bestimmung von Referenzwerten konventioneller Kühltechnologien zur Bewertung der solarthermischen Kühlung hinsichtlich Primärenergie- und CO2-Einsparung.
Methodische Vorgehensweise
Zur Erreichung der Projektziele wurden zehn der neu installierten solarthermischen Kühlanlagen in Österreich, sowie eine Großanlage in Lissabon (österreichische Errichterfirma) ausgewählt, um die Anlagenperformance sowohl mittels Monitoring als auch mittels Simulation zu untersuchen. Dabei werden essentielle Erkenntnisse über den derzeitigen Stand von solaren Kühlanlagen im Gebäudebereich generiert und Optimierungspotenziale für die nächste Generation von solaren Kühlanlagen aufgezeigt.
Das vorliegende Projekt baut auf dem Know-how und dem gut funktionierenden Netzwerk des IEA SHC Task 38 "Solar Air Conditioning and Refrigeration" des Implementing Agreements on Solar Heating and Cooling auf. Durch die intensive Kooperation mit internationalen ExpertInnen im Rahmen der IEA SHC Task 38 kann aber auch die Möglichkeit genutzt werden, internationale Erfahrungen mit dieser Technologie möglichst rasch und effizient nach Österreich zu bringen.
Projektbeteiligte
Projektleiter
Ing. Anita Preisler
AIT - Austrian Institute of Technology, Energy Department, Wien
Projekt- und Kooperationspartner
- ASIC - Austria Solar Innovation Center, Wels
- AEE-INTEC, Gleisdorf
- Technische Universität Graz - Institut für Wärmetechnik
- SOLID, Graz
Kontaktadresse
AIT - Austrian Institute of Technology, Energy Department
Ansprechperson: Ing. Anita Preisler
Giefinggasse 2, A-1210 Wien
Tel.: +43 50550-6634
Fax: +43 50550-6613
E-Mail: anita.preisler@ait.ac.at
