abstract
Diese Bachelorarbeit ist ein integraler Bestandteil des Forschungs- und Entwicklungs-projekts HP-BIG, das darauf abzielt, den Wärmepreis bei solarthermischen Großanla-gen mithilfe neuartiger wärmerohrbasierter Vakuumröhrenkollektoren zu senken. Der Fokus liegt auf der Bewertung und Optimierung dieser Kollektoren für einen effizienten Einsatz in Wärmenetzen und Prozesswärmeanlagen. Ziel des Forschungsprojekts am ISFH ist es, die Anlagenhydraulik zu vereinfachen und leistungsbegrenzende Effekte des Wärmerohr-Kreisprozesses als Überhitzungsschutz zu nutzen. Dabei werden nicht nur Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit betrachtet, sondern auch ökologische As-pekte wie Energieaufwand und Treibhausgasemissionen berücksichtigt. Die Arbeit um-fasst die Aufbereitung und Analyse umfassender Messdaten aus einer solarthermischen Großanlage mit einer Kollektorfläche von 5.691 m$^2$. Diese Anlage versorgt seit Septem-ber 2021 das städtische Fernwärmenetz und dient als Referenz für den aktuellen Stand der Technik. Durch ein wissenschaftliches Monitoring sollen die Vorteile und Herausfor-derungen der neuen Sonnenkollektoren bewertet und ihr Einsatz in Solarthermie-Großanlagen optimiert werden.
Die Aufgabenstellung beinhaltet die Erforschung von Bewertungsmethoden bezüglich Leistungsfähigkeit und Kollektorertrag sowie die ökologische Bewertung der solarther-mischen Wärmeerzeugung. Dabei werden aktuelle Fachbeiträge und Normen wie die die ISO 24194 herangezogen. Die erarbeiteten Bewertungsmethoden sollen als Werk-zeuge zur Verfügung stehen und auch auf anderen solarthermischen Großanlagen an-gewendet werden können. Die Analyse der bisherigen Messdaten deutet darauf hin, dass die neuartigen wärmerohrbasierten Vakuumröhrenkollektoren vielversprechende Leistungsvorteile bieten könnten. Zusätzlich zeichnen sich potenzielle Verbesserungen in der Energieeffizienz und Reduzierung von Treibhausgasemissionen ab. Die vorläufi-gen Ergebnisse weisen darauf hin, dass die optimierten Kollektoren einen signifikanten Beitrag zur Effizienzsteigerung und Kostensenkung in solarthermischen Großanlagen leisten könnten.