Energiesparend: Neue Verfahren zur Raumklimatisierung und Wasseraufbereitung

TU Berlin baut zwei Prototypen in Spanien und in der Berliner Innenstadt / Fördersumme von 2,3 Millionen Euro

Ein an der Fakultät VII Architektur Umwelt Gesellschaft der Technischen Universität Berlin laufendes EU-Forschungsprojekt behandelt ein neues Feuchtluft-Solarkollektorsystem zur Raumklimatisierung, Wärmeenergiegewinnung und Wasseraufbereitung. Das Projekt, das eine Forschungsgruppe um Prof. Claus Steffan am Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen seit April 2003 bearbeitet, wird über das 5. Rahmenprogramm der Europäischen Union im Bereich Umwelt, Energie und Nachhaltige Entwicklung gefördert. Die Fördersumme beträgt 2,3 Millionen Euro.

Im Mittelpunkt steht ein geschlossenes Gewächshaussystem mit internem Luftkreislauf. Warmfeuchte Gewächshausluft wird durch zusätzliche Anlagenteile weiter erwärmt und befeuchtet, um eine höhere Energiedichte und sinnvolle Temperaturen für die in dem System vorgesehene Wärmespeicherung zu erreichen. Der durch die Lufterwärmung entstehende Auftrieb und die anschließende, in einem Kühlschacht erzwungene Abwärtsbewegung der Luft generieren eine Kreislaufströmung, die an die Stelle von künstlichen, energieaufwendigen Ventilationsverfahren treten soll. Der bei Luftabkühlung eintretende Kondensationsprozess begünstigt die Überführung von Wärme in den Speicher. Der bei diesem Prozess ablaufende Destillationsvorgang kann ohne zusätzlichen Primärenergieaufwand zur Wasseraufbereitung genutzt werden. Das System kann somit beispielsweise zur Wasserentsalzung, zur Nachklärung von Grauwasser oder zur Rückgewinnung von Gießwasser eingesetzt werden.

Neben Einsatzmöglichkeiten im Gartenbau (zeitliche und räumliche Ausweitung von Produktionsprozessen, Einsatz in Trockengebieten, Erhöhung der Wassereffizienz) ergeben sich verschiedene Anwendungen im Gebäudebereich. So zum Beispiel beim solaren Heizen und Kühlen, bei der Klimatisierung von Leichtbauten ohne thermisch aktive Baumasse oder bei kurzgeschlossenen Stoff- und Wasserkreisläufen. Darüber hinaus werden allgemeine Erkenntnisse zu geschlossenen Systemen der Grundversorgung mit Energie, Wasser und Nahrungsmitteln (Advanced Life Support) angestrebt. 

Im Rahmen des Projekts entstehen in Berlin und in der spanischen Stadt Almeria zwei unterschiedliche Prototypen, welche die jeweils spezifischen Anwendungsbereiche der Architektur und des Gewächshausgartenbaus verfolgen und die den Einsatz in verschiedenen Klimazonen berücksichtigen. 

Das Projekt ist für einen Zeitraum von insgesamt drei Jahren konzipiert. Kooperationspartner der TU Berlin sind die "Estación Experimental de Cajamar“, Spanien, die sich mit dem Bereich der Gewächshausforschung beschäftigt, die "Wageningen Universität“ und das Institut für Agrar- und Umwelttechnik "IMAG“ aus den Niederlanden. Beide forschen im Bereich der Automatisierungs- und Steuerungstechnik. Ebenso ist die Firma Clina Heiz- und Kühlelemente aus Berlin an dem Projekt beteiligt. In der Berliner Forschergruppe der TU Berlin arbeiten Professor Claus Steffan, Dr.-Ing. Martin Buchholz, Dr.-Ing. Patrick Jochum und Dipl.-Ing. Michael Kraus. 

Der erste Watergy-Prototyp wird als Auftriebsturm mit innen liegendem Kühlschacht in Kombination mit einem Standardgewächshaus konzipiert. Der zweite Prototyp (hier nicht im Bild) untersucht die Integration des Systems in ein Wohnhaus. Abb.: TU Berlin. 

Sie können die Abbildung per E-Mail (martin.buchholz@tu-berlin.de) bestellen.