@techreport{ZoernerTreikauskas2005, author = {Z{\"o}rner, Wilfried and Treikauskas, Franz-Dominik}, title = {Optimierter Absorber f{\"u}r thermische Solaranlagen in Bezug auf Fertigungsprozess, Herstellkosten und Wirkungsgrad}, subtitle = {Vorstudie zu Absorberkonzepten ; Abschlussbericht {\"u}ber ein Entwicklungsprojekt, gef{\"o}rdert unter dem AZ: 21543 von der Deutschen Bundesstiftung Umwelt}, institution = {Institut f{\"u}r Angewandte Forschung, IAF}, pages = {55}, year = {2005}, abstract = {Die im Laufe des vorliegenden Vorhabens zusammengetragenen Informationen zeigen, dass der Blech-Rohr-Absorber als der momentane Stand der Technik verschiedenste Schw{\"a}chen im technischen als auch wirtschaftlichen Bereich aufweist. Im technischen Bereich liegen diese sowohl im konstruktiven Aufbau aufgrund seiner vielen thermischen Widerst{\"a}nde, als auch in der momentanen L{\"o}sung der Verbindungstechnik. Die im Rahmen des Projekts durchgef{\"u}hrte Altkollektoranalyse zeigt, dass bereits fr{\"u}her verschiedenste Absorberbauformen auf dem Markt verf{\"u}gbar waren. Diese Bauformen sind in der Fachliteratur teilweise dargestellt, jedoch kaum beschrieben oder n{\"a}her untersucht. Die Analyse der großteils mehr als 20 Jahre alten Kollektoren ergibt, dass Bauformen und Absorbermaterialien bereits damals eine hohe Lebensdauer erreichen konnten. Defizite k{\"o}nnen nur bez{\"u}glich transparenten Abdeckungen, Zwischenschichten, W{\"a}rmed{\"a}mmungen und bez{\"u}glich des hohen Absorber- bzw. Kollektorgewichtes ausgemacht werden. Thermographische Untersuchungen belegen, dass damalige volumetrische beziehungsweise teilvolumetrische Bauformen im Vergleich zu heutigen Konstruktionen gleichm{\"a}ßigere Temperaturverteilungen aufweisen. Die Verbindungstechniken, speziell im Bereich der Blech-Rohr-Absorber, haben sich allerdings in Qualit{\"a}t und Stabilit{\"a}t im Vergleich zu damals verbessert. Hohe Stillstandstemperaturen aufgrund neuer Entwicklungen im Bereich Absorberbeschichtungen und optimierter Glas- und D{\"a}mmstoffe bringen jedoch auch die verbesserten Verbindungstechniken zwischen Blech und Rohr an ihre Grenzen. Schliffbilduntersuchungen, durchgef{\"u}hrt an verschiedenen heute im Absorberbau angewendeten Fertigungsverfahren, lassen fertigungs- als auch w{\"a}rmetechnische Schw{\"a}chen, wie z. B. inhomogene beziehungsweise spr{\"o}de N{\"a}hte oder kleine Fl{\"a}chen f{\"u}r die W{\"a}rme{\"u}bertragung, erkennen. In der Konzeptphase werden nach Ausarbeitung einer Anforderungsliste und Untersuchung des Absorbers durch eine Funktionsanalyse verschiedene L{\"o}sungsprinzipien erarbeitet. Aus diesen erfolgt die Entwicklung von Absorberkonzepten in Form von Skizzen, die schwerpunktm{\"a}ßig auf eine volumetrische Durchstr{\"o}mung des Absorbers abzielen. Im n{\"a}chsten Schritt werden f{\"u}r die aussichtsreichsten Konzepte eingehende Untersuchungen aus technischer und wirtschaftlicher Sicht durchgef{\"u}hrt. Eine Berechnung hinsichtlich technischer Eigenschaften, wie Gewicht, F{\"u}llvolumen, W{\"a}rmekapazit{\"a}t und vor allem des Absorberwirkungsgradfaktors wird unter anderem durchgef{\"u}hrt. Weiterhin wird eine Voranalyse der Absorberkosten hinsichtlich Material- sowie Fertigungskosten erstellt. Basierend auf diesen Informationen k{\"o}nnen die Absorberkonzepte abschließend in einer Bewertungsmatrix bewertet werden. Es erfolgt dazu die Festlegung mehrerer differenzierbarer Bewertungskriterien, anhand dessen eine objektive und grundlegende Unterscheidung sowie Klassifizierung der Absorberkonzepte sowohl in technischer als auch wirtschaftlicher Sicht m{\"o}glich ist. Diese Konzepte sind Ausgangsbasis f{\"u}r ein weiteres, folgendes Projekt, das zuerst auf eine grundlegende Ausarbeitung dieser Konzepte abzielt. Diese werden im n{\"a}chsten Schritt mit Hilfe einer Simulationssoftware detailliert untersucht und hinsichtlich W{\"a}rme{\"u}bertragungseigenschaften sowie Druckverlust optimiert. Nach einer erneuten Bewertung ist eine Fertigung der favorisierten Konzepte in Form von Prototypen f{\"u}r praktische Vermessungen und Optimierungen in einem Sonnensimulator vorgesehen sowie die Implementierung in ein neu zu entwickelndes Kollektorgeh{\"a}use. Das vorliegende Vorhaben wurde von der Firma Thermo|Solar AG in Zusammenarbeit mit dem KOMPETENZZENTRUM SOLARTECHNIK an der Fachhochschule Ingolstadt durchgef{\"u}hrt. Die F{\"o}rderung des Vorhabens erfolgte durch die Deutsche Bundesstiftung Umwelt unter dem Aktenzeichen 21543.}, language = {de} }