Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Da die solare W\u00e4rmetechnik derzeit nur ein Nischendasein f\u00fchrt, m\u00fcssen neben technischen und wirtschaftlichen besonders emotionale Hemmnisse abgebaut werden. N\u00fctzlich w\u00e4re, wenn der Solaranlagenbesitzer dem Besucher im Wohnbereich mal eben zeigen k\u00f6nnte, wie viel solare W\u00e4rme im Speicher zur Verf\u00fcgung steht. Ein Messger\u00e4t f\u00fcr Solarspeicher, das die Temperaturen \u00fcber die gesamte Bauh\u00f6he erfasst und in einer nicht-numerischen Anzeige darstellt, w\u00e4re daf\u00fcr ideal. Eine LZA bietet zudem auch eine verbesserte Funktionskontrolle, denn sie zeigt die Funktion der Solaranlage im Blickfeld des Nutzers und nicht, wie bisher als Teil des Reglers, im Haustechnikraum. Die LZA soll als Stand-Alone-System ohne Eingriff in hydraulische oder elektrische Komponenten installiert werden k\u00f6nnen und bei Fertigung in gr\u00f6\u00dferen St\u00fcckzahlen (>3.000) zu einem Zielpreis von ca. 100.- EUR erh\u00e4ltlich sein.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Arbeiten teilen sich in drei Phasen auf: 1. Entwicklung eines Funktionsmodells, 2. Anpassung der Messtechnik an markt\u00fcbliche Speicher und 3. Produktdesign der Bauteilgruppen und Produktionsvorbereitung.
\nzu 1. Aufgrund des angestrebten Konzeptes Messdatenerfassung im Heizraum -> Messdatenvisualisierung im Wohnraum wurden hard- und softwarem\u00e4\u00dfig zwei Funktionseinheiten entwickelt, die \u00fcber eine Funkverbindung Daten miteinander austauschen. F\u00fcr die Anzeigeeinheit wurde als beste Darstellungsform die optische Anzeige der Temperaturen \u00fcber zweifarbige LEDs (rot, blau) gefunden und detailliert ausgearbeitet.
\nzu 2. Damit die LZA an diversen markt\u00fcblichen Speichern und auch nachtr\u00e4glich zur Anwendung kommen kann, wurde die Sensorik zur Erfassung der Temperaturen in zwei Varianten entwickelt:
\na.) eine Standardsensorkette f\u00fcr abnehmbare Speicherisolierungen bzw. Erstausr\u00fcstung der Speicher,
\nb.) eine Abzweigsensorkette f\u00fcr fest isolierte Speicher bzw. nachtr\u00e4gliche Montage
\nNach Durchf\u00fchrung und Bewertung von Messungen wurden geeignete Befestigungstechniken f\u00fcr beide Varianten gefunden. Zur Montage der Abzweigsensorkette wurde zus\u00e4tzlich ein Spezialwerkzeug zur schnellen und sicheren Montage entwickelt.
\nzu 3. Auf Basis der technischen Anforderungen wurde die Designarbeit durchgef\u00fchrt. Die aus den Entwurfsstudien gew\u00e4hlte Variante wurde in mehreren Schritten detailliert ausgearbeitet. Mit den vollst\u00e4ndigen 3D-Konstruktionsdaten wurden Prototypen der Geh\u00e4use erstellt und mit den elektronischen Baugruppen zu voll funktionsf\u00e4higen Modellen komplettiert. Das Projekt endete mit der Aufstellung aller bei der Produktion der LZA anfallenden Kosten.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Das Projekt wurde insgesamt erfolgreich durchgef\u00fchrt. Es ist gelungen, alle technischen Probleme zu l\u00f6sen, die sich zu Beginn des Vorhabens gezeigt haben. Auf Basis verf\u00fcgbarer Komponenten wurde eine neuartige Messtechnik speziell f\u00fcr den Einsatz an W\u00e4rmespeichern entwickelt, die besonders kosteng\u00fcnstig ist. So k\u00f6nnen pro Speicher acht Messstellen realisiert werden, um das W\u00e4rmeangebot des Speichers ausreichend genau zu erfassen (3K Messtoleranz). Es hat sich allerdings herausgestellt, dass auf Grund des vielf\u00e4ltigen Speicherangebotes auf dem Markt eine Universal-Sensorkette nicht ausreicht, um alle Montageanforderungen zu erf\u00fcllen. F\u00fcr fest isolierte Speicher bzw. zur Nachr\u00fcstung ist daher zus\u00e4tzlich eine Abzweig-Sensorkette entwickelt worden, deren Sensoren von au\u00dfen durch die Isolierung an die Beh\u00e4lterwand gef\u00fchrt werden. F\u00fcr diese Montageform wurde zudem ein Spezialwerkzeug entwickelt.
\nF\u00fcr die Anzeige der Messwerte wurde eine optische Darstellung mit zweifarbigen LEDs (rot, blau) entwickelt. Diese m\u00e4\u00dfig exakte, aber einfache Art erm\u00f6glicht es, alle acht Messwerte so darzustellen, dass auch technische Laien (z. B. Kinder) sofort und auf einen Blick den w\u00e4rmetechnischen Ladezustand des Speichers gut erkennen k\u00f6nnen. Die Einfachheit und Klarheit dieser Darstellung hat zwar messtechnische Grenzen (nur 5 Farbstufen bzw. Temperaturbereiche), besticht aber durch optische Wirkung bei ausreichend genauer Aussage.
\nDie Daten\u00fcbertragung zwischen Messwertaufnahme (Sender) und Anzeigeeinheit (Empf\u00e4nger) wurde mit einer Funkstrecke realisiert. Die Stromaufnahme aller Komponenten konnte so stark minimiert werden, dass beide Einheiten netzunabh\u00e4ngig arbeiten. Durch mehrfache Optimierung aller elektronischen Komponenten kann nun mit je zwei handels\u00fcblichen Mignonzellen mit einer Mindestbetriebsdauer von einem Jahr gerechnet werden.
\nEin wesentliches Ziel des Vorhabens war die Entwicklung einer kosteng\u00fcnstigen L\u00f6sung, die als Serienprodukt dem Verbraucher f\u00fcr ca. 100 Euro angeboten werden kann. Nach der Kalkulation zum Abschluss des Projektes wird dieses Ziel insofern erreicht, als dass die Produktionskosten der LZA deutlich unter 50 Euro liegen k\u00f6nnen. Unter Ber\u00fccksichtigung der schon jetzt identifizierten Kostensenkungspotenziale lassen sich die Kosten ggf. noch so weit senken, dass auch Hersteller und Gro\u00dfh\u00e4ndler bei markt\u00fcblichen Margen beliefert werden k\u00f6nnten.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Vor der ersten Ver\u00f6ffentlichung haben der Kooperationspartner Ing.-B\u00fcro Fleiss und der Bewilligungsempf\u00e4nger Vorrichtung und Verfahren zum Patent angemeldet.
\nMit einer Posterpr\u00e4sentation auf dem 15. Symposium Solarthermie in Bad Staffelstein wurden die Projektergebnisse erstmals dem Fachpublikum vorgestellt. In einem f\u00fcnfseitigen Beitrag zum Tagungsreader wurden Projektinhalte und -verlauf genauer dargestellt, als es auf dem Poster m\u00f6glich war. Mit einem Kurzvortrag wurde auf das Poster hingewiesen. F\u00fcr die Interessenten unter den Teilnehmern des Symposiums wurde eine Info-Postkarte erstellt, die kurz und pr\u00e4gnant die Vorz\u00fcge der Anzeigeneuheit dar-stellt. Die Pr\u00e4sentation auf dem Symposium hatte zwei Meldungen in der Fachpresse zur Folge.
\nIm Rahmen der Intersolar2005 in Freiburg wurden Kontakte vertieft, die sich in Bad Staffelstein ergeben haben und weitere Kontakte zu Herstellern gekn\u00fcpft. Im August und September werden daraufhin konkrete Gespr\u00e4che mit potenziellen Produktions- bzw. Vertriebspartnern gef\u00fchrt.
\nEine weitere Pr\u00e4sentation in Vortragsform ist auf der Fachtagung f\u00fcr Architekten und Ingenieure im Rahmen der Solarfachmesse Soltec am 2. September 2005 terminiert.
\nErg\u00e4nzend dazu wurde die LZA zum Wettbewerb Wuppertaler Energie- und Umweltpreis 2005 einge-reicht.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Das Produkt LZA konnte im Rahmen des Vorhabens soweit entwickelt werden, dass sehr gute Grundlagen f\u00fcr eine Serienfertigung vorhanden sind. Die Projektergebnisse sind so konkret, dass substanzielle Gespr\u00e4che mit potenziellen Produktions- bzw. Vertriebspartnern gef\u00fchrt werden. Nach Abschluss des Projektes zeigt sich noch ein weiterer Entwicklungsbedarf in Bezug auf die Sensorkette zur Nachr\u00fcstung bzw. f\u00fcr fest isolierte Speicher. Zudem sind noch Verbesserungspotenziale zur Senkung der Produkti-onskosten auszusch\u00f6pfen.
\nVorbehaltlich eines positiven Verlaufs der o. g. Gespr\u00e4che und einer erfolgreichen Finanzierung kann mit einer Markteinf\u00fchrung im Fr\u00fchjahr 2006 gerechnet werden.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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