DuoTherm Solarrollläden nutzen Sonnenenergie effizienter
Auch bei Nebel und Nordfassade bis zu 90 Tage autark
Alt- und Bestandsbauten sind der größte ungenutzte Hebel für mehr Energieeffizienz. Gleichzeitig scheitern viele Sanierungen an Aufwand und Kosten. Solarbetriebene Rollläden ermöglichen eine energetische Modernisierung ohne Eingriffe in die Gebäudesubstanz. Damit sie auch bei ungünstigen Lichtverhältnissen zuverlässig funktionieren, muss die verfügbare Solarenergie besonders effizient genutzt werden. Ein detaillierter Blick auf die Technologie hinter den DuoTherm Solarrollläden zeigt, wie das gelingt.
Solarvariante des DuoTherm Vorbaukastens für die einfache Nachrüstung im Gebäudebestand.
Die Gebäudewende entscheidet sich im Bestand. Rund 85 Prozent der Gebäude in der Europäischen Union wurden vor 2000 errichtet, etwa 75 Prozent weisen eine unzureichende Energieeffizienz auf. Gleichzeitig liegt die energetische Sanierungsquote bei lediglich rund einem Prozent pro Jahr. Das ist deutlich zu wenig, um die europäischen Klimaziele zu erreichen (Europäische Kommission, Energy Performance of Buildings Directive; European Commission, Renovation Wave Strategy). Vor diesem Hintergrund müssen Modernisierungslösungen einfacher und wirtschaftlicher realisierbar sein.
Solarrollläden vereinfachen die Nachrüstung
Mikrostrukturierte Glasoberfläche des Solarpanels: Die Struktur reduziert Reflexionsverluste und erhöht die nutzbare Lichtausbeute.
Eine Möglichkeit, den Sanierungsaufwand zu reduzieren, sind solarbetriebene Rollläden. Sie benötigen keinen Netzanschluss, sodass keine Stromleitung durch die Wand geführt und die Dämmung dafür durchbrochen werden muss. Auch ein Elektriker für den Anschluss an das Stromnetz ist nicht erforderlich. Gerade bei Sanierungsprojekten lassen sich außenliegende Sonnenschutzsysteme dadurch deutlich einfacher nachrüsten. Die einfache Installation und die verkürzten Montagezeiten sind Argumente, die angesichts des anhaltenden Fachkräftemangels im Bauhandwerk zunehmend an Gewicht gewinnen. Der Nettersheimer Hersteller von Sicht- und Sonnenschutzsystemen DuoTherm bietet sowohl seine Vorbaukästen als auch seine PVC-Aufsatzkastensysteme VEKAVARIANT 2.0, Expert XT und Elite XT in einer Solarvariante an. Je nach Modellvariante besteht der Rollladenbehang aus Aluminium, PVC oder Tuch plus optionalem Fliegengitter. Für die Versorgung mit Solarenergie setzt DuoTherm auf die NeosoL-Plattform. Entwickelt wurde es von Stella Advanced Technology, dem Entwicklungszentrum der StellaGroup, zu der DuoTherm gehört.
„Die Vorteile eines Solarrollladens entfalten sich allerdings nur, wenn die Energieversorgung des Antriebs dauerhaft zuverlässig funktioniert. Der Engpass ist hier die relativ kleine Fläche, die zur Gewinnung solarer Energie und damit zum Aufladen des Akkus zur Verfügung steht“, so Johannes von Wenserski, Leiter Vertrieb und Marketing bei der DuoTherm Rolladen GmbH.
Mikrostrukturierte Oberfläche nutzt Light Trapping Effekt
Der Light Trapping Effekt der mikrostrukturierten Glasoberfläche verbessert die Nutzung der einfallenden Solarstrahlung.
Im Gebäudebestand sind die Lichtverhältnisse selten ideal. Fassadenausrichtung, Dachüberstände, Balkone, Bäume oder Nachbargebäude bestimmen, wie viel Licht das Solarmodul erreicht. Hinzu kommt, dass Sonnenlicht die Modulfläche im Tagesverlauf und je nach Jahreszeit aus unterschiedlichen Richtungen trifft. Mit flacher werdendem Einfallswinkel nehmen die Reflexionsverluste zu. Zudem steht direkte Sonneneinstrahlung für die Energiegewinnung eines Solarrollladens nicht jederzeit zur Verfügung. Bei Bewölkung oder Nebel trifft auf das Modul überwiegend diffuse Solarstrahlung, die durch die Streuung des Sonnenlichts in der Atmosphäre entsteht. Aufgrund der begrenzten Modulfläche eines Solarrollladens ist es daher entscheidend, auch diese Strahlung möglichst effizient zu nutzen.
Das Solarmodul der DuoTherm Solarrollläden verfügt über eine mikrostrukturierte Glasoberfläche. Sie nutzt den sogenannten Light Trapping Effekt, bei dem auftreffendes Licht innerhalb der Oberflächenstruktur mehrfach umgelenkt wird. Dadurch steigt die Wahrscheinlichkeit, dass die Strahlung in das Glas eingekoppelt wird, anstatt an der Oberfläche reflektiert zu werden. So gelangt ein größerer Anteil der verfügbaren Solarstrahlung zu den Solarzellen.
„Wir setzen bewusst auf eine hochwertige, mattierte Glasoberfläche statt auf Kunststoff- und Kunstharzplatten. Glas verändert seine Eigenschaften auch nach Jahren nicht. Gleichzeitig ist das Solarpanel so kompakt gebaut, dass das Fassadenbild nicht beeinträchtigt wird", erklärt Johannes von Wenserski.
DuoTherm Vorbaukasten mit kompakt integriertem Solarpanel.
Neben dem Solarpanel gehört der S300 Solarmotor zu den zentralen Elementen der NeosoL-Plattform. Im Getriebe des Motors kommen schrägverzahnte Zahnräder zum Einsatz, die die Kraft auf mehrere gleichzeitig im Eingriff befindliche Zähne verteilen. Dadurch werden Reibung und Verschleiß reduziert und der Wirkungsgrad verbessert. Der Motor benötigt für jede Fahrbewegung weniger Energie, sodass die gewonnene Solarenergie länger zur Verfügung steht. Zum System zählen außerdem ein austauschbarer Akku sowie eine optionale Ladebuchse für den Notfall. Mit dem BOOSTER+ Charger lässt sich der Akku bei Bedarf schnell aufladen, eine Notstromversorgung unterstützt zusätzlich beim Batterietausch.
Bei einer Nachrüstung im Bestand ist der Einbauraum in der Laibung vorgegeben. Da der Motor in einer Rundwelle mit 56 statt der marktüblichen 60 Millimeter Durchmesser sitzt, kommen die DuoTherm Vorbaukästen mit einer kleineren Kastengröße bei gleicher Wickelhöhe aus, was eine schmalere Kastenansicht und mehr Lichteinfall ermöglicht.
Autarkie von bis zu 90 Tagen
Solarbetriebene Rollläden von DuoTherm benötigen keinen Netzanschluss und eignen sich damit besonders für die Nachrüstung.
Das Zusammenspiel aus hoher Lichtausbeute, energieeffizientem Antrieb und Speicherkapazität des Akkus ermöglicht eine Autarkie der DuoTherm Solarrollläden von bis zu 90 Tagen auch ohne Sonnenschein. Der Wert wurde unter realen Bedingungen bei einem Nutzungsszenario mit zwei Auf- und Abfahrten pro Tag ermittelt. Der Motor wurde auf eine Haltbarkeit von 36.000 Fahrzyklen getestet, was bei zwei Zyklen pro Tag einer rechnerischen Nutzungsdauer von rund 50 Jahren entspricht.
„Wir sehen großes Potenzial für solarbetriebene Sonnenschutzsysteme im Gebäudebestand. Entscheidend ist, dass die Produkte nicht nur den Installationsaufwand reduzieren, sondern auch im Alltag zuverlässig und dauerhaft funktionieren. Deshalb haben wir bei der Entwicklung besonderen Wert auf die Energieeffizienz und Langlebigkeit des Systems gelegt“, so David Faust, Geschäftsführer der DuoTherm Rolladen GmbH.