Untersuchung und Optimierung eines solargestützten Heiz- und Klimatisierungssystems für ein Einfamilienhaus

Der Trend zu einer energieeinsparenden Bauweise hat zu einer verbesserten Wärmedämmung und Abdichtung von Gebäuden geführt, um vor allem in den kälteren Jahreszeiten den Wärmeverlust zu senken und Energie bei der Heizung einzusparen.
Diese Bauweise bewirkt allerdings auch, dass im Sommer selbst im mitteleuropäischen Klima die Temperaturen in den Gebäuden durch die Sonneneinstrahlung, vor allem bei großen Glasflächen, relativ hoch werden, da nur schwierig Wärme abgeführt werden kann, wenn angenehmere, kühlere Temperaturen erwünscht sind. Zudem bewirkt die hohe Dichtigkeit der Gebäude, dass der Luftaustausch mit der Umgebung fast versiegt. Dies kann zu einer unerwünschten Anreicherung von Gerüchen oder auch Schadstoffen führen. Eine kontrollierte Lüftung kann den dadurch auftretenden hygienischen und bauphysikalischen Problemen Abhilfe schaffen. Wird diese zusätzlich mit einer Wärmerückgewinnung ausgestattet, so können auch die Wärmeverluste im Winter minimiert werden. Das Problem der unzureichenden Wärmeabfuhr im Sommer kann dagegen eine Klimaanlage beheben. Allerdings haben konventionelle Klimaanlagen einen hohen Stromverbrauch, der bei aktuellen Kraftwerkswirkungsgraden zu einem höheren Primärenergiebedarf führt.
In dieser Arbeit wird nun untersucht, ob der Einsatz einer sorptionsgestützten Klimaanlage, die sich bereits in Bürogebäuden bewährt hat, in einem Einfamilienhaus sinnvoll ist. Dazu wird eine Pilotanlage betreut und parallel dazu das Anlagenverhalten mathematisch modelliert und bewertet. Das Anlagenkonzept beinhaltet die Integration der Anlage in eine bestehende solarunterstütze Heizungsanlage und die Nutzung des Erdreiches als Wärmesenke.

Autorentext
Andreas Joos, Diplom-Ingenieur, Studium der Verfahrenstechnik an der Technischen Universität Hamburg-Harburg, Abschluss 2006. Derzeit tätig als Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut für Thermofluiddynamik an der Technischen Universität Hamburg-Harburg.