Zeitschrift EE

Zurück zu den Beiträgen

2010-03: Plus-Energiegebäude

Nachhaltige Gebäude

Abbildung 1: Dachmodule

Mit der patentierten Entwicklung der detigaTM Dachmodule, eine Marke der Firma Friedrich Deutsch Metallwerk GmbH in Innsbruck, sind deren Mitarbeiter Hubert Tilg und Georg Außerlechner auf dem Weg, eine Innovation auf dem Gebiet der regenerativen Energiesysteme auf den Markt zu bringen. Zudem kann sich das 1947 gegründete Unternehmen, das Marktführer in der Erzeugung von Skistahlkanten ist und sich auch als Zulieferer aller namhaften europäischen Automobilhersteller etabliert hat, so ein drittes Standbein schaffen.

Weg vom Fremdsystem am Dach – hin zur Gesamtdachlösung

Von Hubert Tilg und Georg Außerlechner *

Die Innovation

Regenerative Systeme werden heute ja bereits in vielfacher Form im Gebäudebau eingesetzt und sind in der Regel so aufgebaut, dass die Kollektoren oder Photovoltaik-Elemente als „Fremdsysteme“ in Dächer teilweise integriert oder auf diese aufgebaut werden. Somit sind praktisch immer zwei Konstruktionen vorhanden, die jeweilige Gebäudehülle und die Energiebau-Teilkonstruktion.
„Unser Ziel war die Entwicklung eines integralen Systems“ so Hubert Tilg, „welches die verschiedensten aktiven und passiven Elemente der Dachhaut miteinander vereint.“
Die detigaTM Dachmodule sind daher so ausgeführt, dass aktive (Thermie, Photovoltaik) und passive (Dämmung, Fenster) Module mit einer Größe von ca. 75 x 70 cm eine einheitliche Grundform haben.
Die verschiedenen Dachfunktionen wie z.B. Hinterlüftung, Auflattung, Isolierung und Ziegel sind in jedem Modul ohne zusätzliche Schnittstelle miteinander verbunden. Dadurch werden keine Übergangselemente benötigt, und es bleibt auch bei Einsatz von Solarthermie-, Photovoltaik- und Fenstermodulen die durchgehende Außenhaut der Dachfläche erhalten. Das ist im Vergleich zu derzeit üblichen Systemen ein klarer Vorteil und lässt architektonisch gestalterische Freiheit.
Ein weiterer Vorteil ist, dass durch den innovativen Aufbau der einzelnen Module wesentliche, bisher notwendige Arbeitsschritte (wie z.B. getrennte Isolierung, Auflattung, Auflegen der Ziegel etc.) entfallen.
Die handliche Größe der detigaTMModule ermöglicht es zudem, dass sie von einer Person auf das Dach gebracht und dort montiert werden können – es sind keine Spezialhebekräne erforderlich.
Gegenüber herkömmlichen Systemen kann detigaTM aufgrund des kleineren Rastermaßes Störstellen für die Energienutzung (Schattenwurf von Kaminen etc.) einfach durch passive Elemente ersetzen.Dadurch ist die Energieausbeute ohne zusätzlichen Mehraufwand optimiert.
Letztendlich garantiert die Möglichkeit der industriellen Fertigung den Kunden höchste und beständige Produktqualität.

Die detigaTM Dachmodule im Überblick

Generell unterscheiden wir zwischen aktiven und passiven Modulen. In der Planungsphase wird je nach Ausrichtung und Neigung des Daches individuell errechnet, wie viele aktive Module (Thermie und/oder Photovoltaik) benötigt werden. Die passiven Dämmungselemente werden dort angebracht, wo die Sonneneinstrahlung nicht optimal genutzt werden kann, z.B. nordseitig oder rund um Gaupen und Kamine, wo aufgrund von Beschattung die aktiven Module an Wirkungsgrad verlieren würden.
Alle Module sind optimal aufeinander abgestimmt und nach Belieben kombinierbar.
Ein Fenstermodul mit entsprechenden U-Werten ist geplant und derzeit in Entwicklung.

Die Forschungsthemen

Um auch den Anforderungen der CEN-Bauprodukte-Direktive zu entsprechen, werden thermisch-hygrische und schalltechnische Aspekte der Bauphysik als auch Nachhaltigkeitskriterien berücksichtigt.
Zu diesem Zweck besteht eine enge Zusammenarbeit mit den Instituten Bauphysik und Materialwissenschaften der Uni Innsbruck und dem Institut Wärmetechnik der TU Graz.
So wurde ein speziell in dieses System passender Kollektor entwickelt, dessen Kennlinien in Abbildung 2 dargestellt sind:

Abbildung 2: Theoretisch ermittelte Kollektorkennlinien der Kollektorentwicklungsschritte (Quelle: Institut für Wärmetechnik TU Graz)

Aufgrund der geringen Abstände zwischen Kollektor und optimal gedämmter Rückseite wurden speziell die Temperaturverteilung und auch die Strömungsverteilung im Kollektor durch die Universität Graz in den verschiedensten Varianten simuliert und berechnet.
Diese Simulationen (Ergebnisse/Resultate) werden derzeit in der Abteilung F&E der Fa. Deutsch u.a. mittels Sonnensimulator gegengeprüft und verifiziert.

Abbildung 3: Temperaturverteilung im Kollektor und Geschwindigkeitsfeld im Luftspalt zwischen Absorber und Glas (Quelle: Institut für Wärmetechnik TU Graz)

Wirtschaftliche Bedeutung und Umweltrelevanz

Mit steigenden Energiepreisen und immer knapper werdenden Ressourcen erlangen regenerative Energiesysteme zunehmend an Bedeutung. Die EU-Gebäuderichtlinie macht deutlich, dass eine Steigerung der Energieeffizienz speziell im privaten Gebäudebereich dringend notwendig ist.
Mit unserem System können Nachteile der derzeit eingesetzten Systeme kompensiert werden (Montagefreundlichkeit, Architektur). Zudem soll dadurch zur CO2-Reduktion beigetragen werden, dass der fossile Energieverbrauch zum einen durch regenerative Energieträger (PV, Thermie) und zum anderen durch die optimale Dämmung (U-Wert von 0,1W/(m²K) reduziert wird.
Die Markteinführung des Grundsystems ist für Mitte 2011 geplant.

*) Ing. Hubert Tilg und Ing. Georg Außerlechner sind Mitarbeiter der Fa. Friedrich Deutsch Metallwerk GmbH in Innsbruck, E-Mail: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. , Web: www.detiga.at sowie: This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. ; This e-mail address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. [^]

Top of page