Wärmepumpen werden als Heiztechnologie gerade rege diskutiert. Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE weist auf eine mögliche Lösung hin, falls auf dem Grundstück nicht genügend Platz für die Außenlufteinheit einer Luft-Wasser-Wärmepumpe ist: Neuartige solarthermische Fassadenelemente sind demnach eine geräuschlose, architektonisch gestaltbare und platzsparende Alternative.
Im aktuellen Projekt Tabsolar III testet das Fraunhofer ISE die Elemente gemeinsam mit Industriepartnern. Die solarthermischen Komponenten bestehen aus Ultrahochleistungsbeton (UHPC) und können als verglaste oder unverglaste Fassadenbekleidungselemente architektonisch gestaltet werden. Sie sind von mit einem Solarfluid gefüllten Kanälen durchzogen, das die Wärme durch Sonneneinstrahlung oder aus der Umgebung aufnimmt. Über einen Wärmetauscher wird diese an den Wärmepumpenkreislauf abgegeben.
Das Design der Kanalstrukturen beruht dem Fraunhofer ISE zufolge auf dem vom Institut entwickelten bionischen FracTherm®-Verfahren, womit nahezu beliebige Formen mit einem gleichmäßig durchströmten Kanalnetzwerk versehen werden können. Weiterer Vorteil sei ein geringer Energieaufwand für die Pumpe. Als Niedertemperatur-Wärmequellen für Wärmepumpen können die durchströmbaren Fassadenelemente demnach eine geräuschlose, optisch ansprechende Alternative zu Außenlufteinheiten von Luft-Wasser-Wärmepumpen darstellen – Simulationen zufolge reichen die verfügbaren Fassadenflächen bei Neubauten oder sanierten Bestandsgebäuden für diesen Zweck aus.
Wie das Fraunhofer ISE weiter mitteilt, werden die vorgefertigten Fassadenelemente derzeit für vorgehängte hinterlüftete Fassaden (VHF) entwickelt. Perspektivisch seien sie jedoch auch in Wärmedämmverbundsystemen oder Sandwichwandaufbauten vorstellbar. Im Projekt Tabsolar III werde der Einsatz der neuen Fassadenelemente von der Vorplanung über Planung, Fertigung und Montage bis zum Betrieb unter Einbeziehung der beteiligten Gewerke getestet. Auch die Einbindung in BIM-Projekte (Building Information Modeling) soll ermöglicht werden. Die Gesamtlösung soll im nächsten Schritt in einer Demonstrationsfassade einem Praxistest und Monitoring unterzogen werden. Auch Forschende der Technischen Universität Kaiserslautern (TUK) beschäftigen sich mit der Frage, wie sich durch Sonnenwärme aufgeheizter Beton effizient für die Gebäudeheizung nutzen lässt.