Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Firma HERING BAU Produkttechnik GmbH besch\u00e4ftigt sich als Marktf\u00fchrer im \u00f6ffentlichen sanit\u00e4r-technischen Bereich auch mit umweltrelevanten Themen. Im Bewusstsein der Ressourcenknappheit und der CO2 -Problematik sehen wir es als unsere Aufgabe an, eine Vorreiterrolle f\u00fcr eine zukunftsweisende Entwicklung der derzeitigen technischen Standards zu \u00fcbernehmen. Eine M\u00f6glichkeit, dies umzusetzen, ergibt sich durch den vielfach an uns herangetragenen, dringenden Bedarf an \u00f6ffentlichen Sanit\u00e4reinheiten f\u00fcr unerschlossene Standorte, meist an stark frequentierten Einrichtungen f\u00fcr Erholung und Freizeitnutzung an Seen, Flie\u00dfgew\u00e4ssern und an der K\u00fcste. Wir setzen uns zum Ziel, eine autark betriebene Sanit\u00e4reinheit mit kombinierten Hygieneraum (KHR) unter umweltgerechten Aspekten zu entwickeln.
\n\u00b7\tDie f\u00fcr den reibungslosen Betrieb einer derartigen Anlage erforderliche elektrische Energie wird \u00fcber Photovoltaikmodule erzeugt. Die in elektrische Energie umgesetzte Sonnenstrahlung wird in Batterien gespeichert. Falls n\u00f6tig, z.B. in l\u00e4ngeren Schlechtwetterphasen, wird die Energieversorgung durch ein Notstromaggregat erg\u00e4nzt (betrieben mit regenerativen Treibstoffen). Es ist zu ber\u00fccksichtigen, dass im deutschen Klima das solare Strahlungsangebot in den Monaten November bis einschlie\u00dflich Februar signifikant unter dem Angebot f\u00fcr die restlichen acht Monate des Jahres liegt. Andererseits liegt die haupts\u00e4chliche Nutzungsperiode von \u00f6ffentlichen Sanit\u00e4ranlagen im touristischen Bereich innerhalb dieser acht Monate. Deshalb soll der solarenergetische Support vor allem auf diesen Zeitraum abgestellt werden – mit der Konsequenz, dass er in den vier strahlungslosen Monaten nur sehr gering ausfallen wird. Dies wird aber die Jahres-Nutzungsbilanz nicht wesentlich beeinflussen.
\n\u00b7\tDie Frischwasserversorgung erfolgt \u00fcber einen Wassertank, der bei Bedarf nachgef\u00fcllt wird. Der Tank muss der ASS entsprechend dimensioniert werden. Um nicht unn\u00f6tig Trinkwasser zu verschwenden, bereiten wir das Abwasser der Dusche und der Handwaschbecken auf und nutzen es zur Sp\u00fclung der WC\u00b4s und der Urinale.
\nDie Abwasserentsorgung erfolgt \u00fcber eine auf rein biologisch\/physikalischer Basis arbeitende Kleinkl\u00e4ranlage. Auf eine Zugabe von chemischen Substanzen kann hier v\u00f6llig verzichtet werden. Auf-grund der hohen Volumenreduktion der F\u00e4kalien ergeben sich lange Entsorgungsintervalle der Feststoffr\u00fcckst\u00e4nde von ca. einem Jahr. Diese R\u00fcckst\u00e4nde eignen sich zur Kompostierung und ergeben ein nat\u00fcrliches D\u00fcngemittel. Die anfallende hygienisierte Restfl\u00fcssigkeit kann z.B. durch Verrieselung dem globalen Wasserkreislauf zur\u00fcckgef\u00fchrt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDer Schwerpunkt der Arbeiten wird im Entwurf und in der Ausf\u00fchrung der Energieversorgung des KHRliegen. Danach wird sich eine messtechnisch begleitete Test- und Auswertungsphase f\u00fcr einen Prototyp anschlie\u00dfen. Demzufolge lassen sich die zur Projektdurchf\u00fchrung erforderlichen Arbeitsinhalte in diefolgenden Einzelschritte aufgliedern.
\n1.\tZusammenstellung aller Anforderungen und Randbedingungen. Festlegung der getroffenen Annahmen und ihrer Voraussetzungen. Ermittlung des Energiebedarfs f\u00fcr den KHR und seines zeitlichen Verlaufs.
\n2.\tUntersuchung von M\u00f6glichkeiten zur Reduzierung der energetischen Lasten durch konstruktive Ma\u00dfnahmen, durch alternative Komponenten oder durch akzeptable Verringerung der Anforderung.
\n3.\tKonzeption und Vorentwurf f\u00fcr das Energieversorgungssystem. Festlegung des Schaltungskonzepts f\u00fcr Photovoltaik, Batteriespeicher, Hilfsenergielieferant, Wechsel- und Gleichrichter sowie die Verbraucher, Grobe Vordimensionierung anhand von \u00fcberschl\u00e4gigen Klimadaten, Wirkungsgraden, konstruktiven Beschr\u00e4nkungen und energetischen Vorgaben.
\n4.\tSimulation eines vereinfachten, aber realit\u00e4tsnahen Modellsystems \u00fcber die Dauer eines Jahres mit regionaltypischen Klimadaten. Optimierung der Vorauslegung unter den Gesichtspunkten der Technik und der damit verbundenen Kosten.
\n5.\tTechnisch detaillierte Spezifikation des hybrid-solaren Energieversorgungssystems des KHR unter Ber\u00fccksichtigung der marktverf\u00fcgbaren Komponenten, der Errichtungsbestimmungen, elektrischer Sicherheitsgesichtspunkten, des Batteriemanagements, des Blitzschutzes u. a. m. Detaillierte Kostenermittlung.
\nKonstruktive Ausf\u00fchrungsplanung der Integration des Energieversorgungssystems in den KHR unter architektonischen, technischen und finanziellen Gesichtspunkten.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Bei der Entwicklung der Anlage wurde besonders Wert auf das Design und die Auswahl der verwendeten Materialien gelegt. Eine neuartige Kombination aus einem leichten Fl\u00e4chentragwerk mit einer textilen, hochrei\u00dffesten, transluzenten Membran, in die flexible Solarmodule eingebunden sind, ergibt eine architektonisch elegante \u00dcberdachung, die zus\u00e4tzlich als Witterungsschutz dienen kann. Die Entkoppelung dieser PV-\u00dcberdachung von der Geb\u00e4udeeinheit erlaubt es, bei einer optimalen Ausrichtung der PV-Module nach S\u00fcden hin, diese optimal auf dem Gel\u00e4nde anzuordnen. Die Anlage ist modular aufgebaut, um je nach Bedarf eine individuelle Zusammenstellung zu erm\u00f6glichen, bzw. bis zu einem gewissen Grad erweitern zu k\u00f6nnen. Ein modularer Aufbau bedeutet nat\u00fcrlich auch ein einheitliches, ansprechendes, Erscheinungsbild. Die Raumeinheiten sind in 2 Gr\u00f6\u00dfen, also als Einzel- und als Doppeleinheit geplant. So ist es leicht m\u00f6glich, die individuellen Erfordernisse in den entsprechenden Anlagen zu realisieren. Durch sinnvolles Zusammenstellen der einzelnen Einheiten (z.B. Dusche, WC, behindertengerechtes WC, Urinal, Wickelraum) ergibt sich der zentrale Technikraum, von dem aus alle Baueinheiten versorgt werden. Auch die Aggregate f\u00fcr die Wasser- und Strombereitstellung, sowie f\u00fcr die Kl\u00e4ranlage sind dort untergebracht. Durch Fenster und \u00d6ffnungen im Deckenbereich werden eine nat\u00fcrliche Beleuchtung und Bel\u00fcftung der Benutzerr\u00e4ume gew\u00e4hrleistet. Soll die Anlage auch im Winter betrieben werden, muss sie frostfrei gehalten werden. Daf\u00fcr m\u00fcssen die Benutzerr\u00e4ume mit einer Fu\u00dfbodenheizung (Rutschgefahr) und der Technikraum mit einem Frostw\u00e4chter ausger\u00fcstet werden.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
\u00dcber die entwicklungsbegleitend angelegte, Marketingarbeit hinaus wird die Anlage auch auf einschl\u00e4gigen Messen, Tagungen und Kongressen pr\u00e4sentiert. So auf der EuroSun vom 16.-19.9.1996 in Freiburg und auf dem 12. Symposium Photovoltaische Solarenergie vom 26.-28.2.1997 in Schlo\u00df Banz. F\u00fcr potentielle Kunden, Pressevertreter und interessierte Gesch\u00e4ftsfreunde fand am 28.8.1996 auf unserem Werksgel\u00e4nde eine Vorpr\u00e4sentation der Anlage statt.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die im abschlie\u00dfenden Bericht der Universit\u00e4t Gesamthochschule Siegen, Fachbereich Physik, Prof. Dr.-Ing. Frank-D. Heidt aufgef\u00fchrten Ergebnisse hinsichtlich der solar-energetischen Messungen, aber auch der Wirtschaftlichkeitsbetrachtung best\u00e4tigen unsere Konzeption und erlauben zusammenfassend einen hoffnungsvollen Ausblick auf die weitere Umsetzung des Projektes.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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