SPF Institut für Solartechnik

🔥 Heizstäbe für Warmwasser: Revival einer alten Technik im Zeitalter von #PV, oder doch keine gute Idee ❓ ☀ Die Mustervorschriften der Kantone (Version 2014) fordern, dass das #Warmwasser zu mindestens 50 % mit erneuerbarer Energie erwärmt wird. Rein elektrisch erwärmende Systeme, wie z.B. Elektroboiler, sind ausgeschlossen, was mit der weiteren Verbreitung von #Photovoltaik-Anlagen hinterfragt wird. Denn wenn die Sonne scheint und die PV-Anlage viel Strom produziert, so das Argument, wieso sollte man diese zum Teil überschüssige Energie nicht auch für eine direkt-elektrische Anlage verwenden dürfen? 🤝 Vor diesem Hintergrund durfte das SPF Institute for Solar Technology in Zusammenarbeit mit der Lucerne University of Applied Sciences and Arts und im Auftrag der EnFK eine Auslegeordnung erstellen. Besonders interessant dabei: Wie sieht die Situation im Winter aus❓ Im Winter ❄ importiert die Schweiz in der Regel Strom aus dem Ausland und gleichzeitig macht Wärme im Januar 65 % des Endenergiebedarfs der Schweiz aus. 💡 Unsere Analyse zeigen für den Fall eines Heizstabes in Kombination mit PV im Mehrfamilienhaus (Bild), dass der Bedarf an elektrischer Energie des Gebäudes und seiner Bewohner zwar im Sommer durchaus auch inklusive Heizstab gedeckt werden könnte, dass aber der #PV-Ertrag des eigenen Dachs im Januar nicht einmal ausreicht, um den Haushaltsstrom zu decken. Wenn also im Winter Warmwasser über PV-Strom erzeugt werden soll, dann mit einer deutlich effizienteren #Wärmepumpe (WP). Und wenn eine WP sowieso verbaut wird, dann macht diese das Warmwasser auch im Sommer. 💡 Auch für andere Fälle mit Elektroheizstäben für Warmwasser ist das klare Ergebnis: Strom ⚡ für Wärmeanwendungen im Gebäudebereich sollte grundsätzlich nur in Kombination mit Wärmepumpen genutzt werden! Das gilt generell für Systeme mit Solarenergie (#PV oder #Solarthermie), die zwar in der Jahressumme 50 % erneuerbar Warmwasser bereiten, aber im Januar deutlich mehr elektrische Energie verbrauchen als die effizienteren Wärmepumpen-Lösungen. Ganz im Sinne des Energiegesetztes (Art. 5, Abs. 1a): Jede Energie ist möglichst sparsam und effizient einzusetzen. 💡 Welche Varianten genau untersucht wurden sowie weitere Informationen, Erkenntnisse und Details können der verlinkten Studie entnommen werden: 🔗 https://lnkd.in/dcgzTbqg #Warmwasser #elektrisch #Wärmepumpe #FWMBooster #SpültischInstantanElektrowassererwärmer #PV #EnFK #MuKEn Reto von Euw | Adrian Tschui | Christoph Gmür | Robert Haberl | Michel Haller

🚀 For all the energy innovators out there, here is your last chance to take part in Energy Lab Call #8 and win 💰 20'000 Swiss francs for your project idea.   🌞 SPF has participated in previous calls and won three times 20'000 CHF for projects related to alpine photovoltaics, aluminium as energy storage and PFAS-free heating and cooling systems.   #energyinnovation #renewableenergy #decarbonization

🌞🤝 Das SPF Institute for Solar Technology hat in Zusammenarbeit mit vier europäischen Partnern Universitat Politecnica de Catalunya, German Aerospace Center (DLR), EAG (Empresarios Agrupados - GHESA), KRAFTBLOCK ein Projekt zur Entwicklung eines neuen #Speichersystems für #CSP-Kraftwerke auf der Grundlage einer einzigartigen Thermokline-Speicherung abgeschlossen. Normalerweise verwenden CSP-Anlagen zwei Tanks mit geschmolzenem Salz, einen kalten und einen heißen, um überschüssige #Solarenergie am Tag für die Nutzung am Abend und in der Nacht zu speichern und so den Betrieb der Stromerzeugungssysteme zu verlängern.  Das #Newcline-Speichersystem fasst diese beiden Tanks in einem einzigen Tank zusammen und enthält einen keramischen Füllstoff, um das Volumen der benötigten Salzschmelze zu reduzieren und die Investitionskosten zu senken. 🌞 Das SPF war verantwortlich für die Entwicklung des #Simulations-Frameworks für die CSP-Referenzanlagen - zwei konzentrierende CSP-Anlagen; Heliostat (Central Receiver, CR) und Parabolrinnenkollektoren (PTC) - mit pytrnsys (https://lnkd.in/dhiwxJBf). 💡 Diese Modelle ermöglichen den Vergleich der Referenzanlagen mit traditioneller Zwei-Tank-Speichertechnologie und der Newcline #Thermokline-Technologie. 🔋 💡 Das NEWCLINE Projekt wird im Rahmen des CSP ERA NET 1st Cofund Joint Call und von den folgenden nationalen Agenturen unterstützt:  @AEI (Spanien), CDTI (Spanien), PTI (Deutschland), SFOE (Schweiz), CSP-ERA.NET wird von der Europäischen Kommission im Rahmen des EU Rahmenprogramms für Forschung und Innovation HORIZON 2020 (ERA-NET Action, No. 838311) unterstützt. 📸 Bild: Pytrnsys-Schema der PTC- und CR-CSP-Kraftwerken für die beiden Referenzsysteme mit zwei Tanks und das Thermokline-Konzept mit einem Tank.

🌞 Wir freuen uns auf das nächste Brenet-Seminar und die damit verbundenen Präsentationen und Gespräche zu Innovation und Fortschritt bei der Dekarbonisierung der Gebäude-Energiesysteme. 🏢🍀 #Gebäude #Energie #Dekarbonisierung #Energiewende #Klimaschutz #NettoNull

Das #Innosuisse Flagship-Projekt SwissSTES fördert die Verbreitung saisonaler thermischer Energie-Speicher (STES) in der Schweiz!  🔋🔥 💡 Die neue Projekthomepage swisstes.ch -> https://www.swissstes.ch/ zeigt auf, wie SwissSTES unterschiedliche Potenziale für #Saisonspeicher, wie z.B. ungenutzte #Hohlräume, #Erdsonden- und #Erdbeckenspeicher, erforscht und neuartige STES-Technologien zusammen mit einem Aktions- und Umsetzungsplan für die Schweiz liefert. Das interdisziplinäre Konsortium bringt relevante Akteure aus Wissenschaft, Industrie und Gesellschaft zusammen, um die Verbreitung von STES in der Schweiz voranzutreiben. Dabei spielen technische Innovationen aber auch gesellschaftliche, raumplanerische, rechtliche und wirtschaftliche Aspekte eine wichtige Rolle. Regionale Fallstudien sollen die Einführung von zukünftigen Pilot- und Demonstrationsprojekten in der ganzen Schweiz vorbereiten. So untersuchen z.B. Renercon zusammen mit dem SPF Institute for Solar Technology in der Fallstudie Beringen/Schaffhausen, wie #Abwärme aus einem Rechenzentrum in einer #Kiesgrube (📸 Bild unten) saisonal gespeichert und für die #Wärmeversorgung der ganzen Region genutzt werden kann. Die Projektpartner profitieren dabei stark von der interdisziplinären Zusammenarbeit. Experten von OST - IRAP Institut für Raumentwicklung und IRW ZHAW bearbeiten rechtlich-raumplanerische Aspekte und Amstein Walthert unterstützt bei planerischen Fragen. Zusätzlich findet eine Zusammenarbeit mit dem Baustoff Kreislauf Schweiz statt, welcher zusammen mit dem SPF unterschiedliche technische Möglichkeiten zur Nutzung von Kiesgruben als Saisonspeicher untersucht. 🚀 Projektleitung SwissSTES: ZHAW IBP Institute for Building Technology and Process 🤝 Core Team: SPF Institute for Solar Technology, OST – Eastern Switzerland University of Applied Sciences | Institut für Maschinen- und Energietechnik, Lucerne University of Applied Sciences and Arts | Energy Efficiency, University of Geneva #SaisonaleWärmespeicher #ThermischeNetze #Flagship #ErneuerbareEnergien Bildunterschrift 📸: Fallstudie Beringen/Schaffhausen: Kann diese Kiesgrube als saisonaler Wärmespeicher genutzt werden?

#Wärmepumpen für Warmwasser in Mehrfamilienhäusern bleiben oft weit hinter dem technisch möglichen zurück. 🏢🔥🚿 Im Projekt #EffPlusWW – Effizienz Plus für hygienisch einwandfreie Wärmepumpen-Warmwassersysteme wollen wir, mit unseren Partner:innen, die Effizienz von hygienisch einwandfreien #Warmwassersystemen mit Wärmepumpen und Warmwasser-Zirkulation in Mehrfamilienhäusern deutlich steigern. 💡Hierzu testen wir bestehende Konzepte und entwickeln eine neue Generation von Wärmepumpen-Warmwassersystemen auf Basis #natürlicher #Kältemittel. Zudem sollen neue Simulationsansätze für die thermische Schichtung von Wärmespeichern entwickelt werden und mögliche #Flexibilitätsoptionen aufgezeigt werden. An der BFE-Wärmepumpentagung gab es spannende Einblicke in die aktuelle #Wärmepumpen-Forschung. Die Wärmepumpe ist eine Schlüsseltechnologie für die #Dekarbonisierung der Industrie und der Wärmeversorgung von Gebäuden. Wir haben die Möglichkeit genutzt, um das Projekt vorzustellen. 🌞 Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit Stefan Bertsch und Silvan Bernal vom Institut für Energiesysteme (IES) an der OST – Eastern Switzerland University of Applied Sciences, der Lucerne University of Applied Sciences and Arts (HSLU), der Heim AG Heizsysteme und der Matica AG. Begleitet wird das Projekt durch STIEBEL ELTRON Schweiz | Meier Tobler | Alfred Müller AG | suissetec und EKZ. 🙏 Das Projekt wird unterstützt von den Swiss Federal Office of Energy SFOE Programmen Wärmepumpen und Kältetechnik sowie von Solarthermie und Wärmespeicher. 🔗 Link zum Projekt: https://lnkd.in/dQxY7cbV ⏰ Projektlaufzeit: Nov. 2023 -Sept. 2026 Vera Gütle | Robert Haberl | Michel Haller #Wärmepumpen #Energieeffizienz #Dekarboniesierung #Warmwasser #Speicherschichtung #Zirkulation #Komfort #Hygiene #Legionellen #Prävention

Heizen, Brauchwarmwasser und Kühlen mit hoher Effizienz, dank #Gebäudefundament als #Speicher. 🏢⚡🌞 Ein schweizweit einzigartiges Heiz- und Kühlkonzept, das die Fundamentplatte sowohl als Wärmesenke wie auch als Wärmequelle nutzt, wurde in einem innovativen Bürogebäude in Chur drei Jahre getestet und durch ein umfassendes Monitoring begleitet. 📈 ❄🔥 Dafür wurde ein ausgeklügeltes #HLK-Konzept erarbeitet, welches möglichst viel der intern anfallenden Wärme (gewerbliche Kälte, Server, Personen-, Beleuchtungs- und Maschinenlasten) zu Heizungszwecken nutzt, in dem es diese in der Fundamentplatte und dem umliegenden Erdreich speichert. Eine 71 kWp starke #PVT-Anlage, welche speziell zur Kühlung konzipiert wurde (Rollbandabsorber hinter einem #PV-Modul ohne Wärmedämmung), sorgt dafür, dass die Fundamentplatte dabei im Sommer nicht überhitzt, indem sie vor allem nachts überschüssige Wärme an die Umgebung abgibt. Im Winter und in den Übergangszeiten kann sie zudem die Fundamentplatte mit Wärme regenerieren oder direkt als Wärmequelle der Wärmepumpe genutzt werden. 💡 Während der Heizperiode reichte die gespeicherte Wärme um mithilfe von zwei 80 kW-th Wärmepumpen das Gebäude zu Heizen und Brauchwarmwasser zu produzieren. Die #Jahresarbeitszahl für Heizen und Brauchwarmwasser liegt dabei bei guten 4.80. Die Nutzung eines Anergienetzes, welches als Backupsystem dient lag bezogen auf die Wärmemenge bei 1%. 🔋💰Energetisch als auch finanziell erwies sich das System vergleichbar mit einem Wärmepumpensystem, welches ein #Erdsondenfeld als Quelle nutzt. Regelungstechnisch ist der Betrieb der Fundamentplatte jedoch noch deutlich höher, weshalb dieses System sich dann eignen kann, wenn keine EWS gebohrt werden können und hohe interne Wärmelasten nutzbar gemacht werden sollen. 🔗 Den kompletten Bericht finden Sie hier: https://lnkd.in/dV_5puq3 🙏 Ein herzliches Dankeschön an die Umsetzungspartner EQUANS, Fanzun AG Architekten · Ingenieure · Berater | SCHERLER AG | Lauber IWISA AG | Caotec SA | Vassella Energie Sagl | Roland Obrist für die gute Zusammenarbeit und die erfolgreiche Umsetzung dieses spannenden Projekts. 📷 Die Abbildungen zeigen ein vereinfachtes Prinzipschema sowie die Installation der Rohre, welche innerhalb der Fundamentplatte für ihre thermische Aktivierung verlegt wurden. #erneurbareenergien #wärmepumpen #heizung #kühlung #Fundamentplatte #PVT #PV #solarenergie

50 % unseres Energiebedarfs ist "#Wärme" 🔥. Im Sommer ist das kein großes Problem. Die grosse Frage ist, wie die Wärme im Winter ❄ bereitgestellt werden kann. Das naheliegende ist: Wasser im Sommer erhitzen, um die Wärme im Winter zu nutzen. Ein einfacher Ansatz zur Lösung dieses saisonalen Problems. Simpel, sicher, umweltfreundlich. Große Erdbecken #Wärmespeicher oder unterirdische thermische #Energiespeicher sind seit vielen Jahren in verschiedenen Varianten bekannt. Es wird von sehr hohen saisonalen #Speicherwirkungsgraden von über 90 % berichtet. 💡 Das grosse Aber ist der Platzbedarf. Genau dieser ist dort knapp, wo der höchste Wärmebedarf besteht: In der Nähe von Städten. Hier setzen wir an: Bubble in the Lake (BILS) bietet eine Lösung für Städte in der Nähe von stehenden Gewässern. 🔋 Der saisonale Speicher wird buchstäblich in den See gelegt und an das #Fernwärmenetz der Stadt angeschlossen. Aufladen im Sommer, wenn genügend Wärme vorhanden ist, Nutzung im Winter, wenn wir die Wärme brauchen. Das macht Sinn, wenn das Speichervolumen in der Größenordnung von einigen Millionen Litern für Fernwärme liegt. BILS ist nichts für kleine Einfamilienhäuser. 🔗 BILS Bubble in the Lake Storage : https://www.bils.tech/ Haben wir ihr Interesse geweckt❓ Dr. Andreas Bohren, Leiter SPF Testing, wird das Konzept am Speichersymposium vorstellen. #saisonaleWärmespeicher #Solarwärme #Fernwärme

Reliable cooling for medical applications, sufficient and safe drinking water, and heat for sanitation and cooking - all efficiently powered by solar energy 🌞❗ The first two solar containers for the EU project SophiA4Africa 🌍 (https://sophia4africa.eu/) were put into operation together with local project partners and technicians. The SPF (Andreas Reber and Omlin Lukas) was in Léo (Burkina Faso) from May 15 to 30, 2024. With the support of Everflo (Pty) Ltd, Karlsruhe University of Applied Sciences, 2iE-Institut International d'Ingénierie de l'Eau et de l'Environnement , Ev. Diakoniekrankenhaus Freiburg (Operieren in Afrika) and the other SophiA partners, the two containers for cooling ❄ and the one for clean drinking water 🚰 are now in use.   The two containers are powered solely by the solar energy and batteries, so that reliable operation of the cooling, water treatment and heat/steam generation subsystems is guaranteed independently of the electricity grid.   As the #SCADA control system is connected to the Internet, initial measurement data can be recorded and evaluated remotely. 🔌🖥 💡 SophiA (Sustainable off-grid solutions for pharmacies and hospitals in Africa) provides modular, pluggable and expandable solutions for #cooling, #heating and bacteria- and virus-free #water for rural and remote healthcare facilities in Africa. 🏥   The SophiA systems are manufactured in Africa and are the first to offer innovative solutions based on solar and climate-friendly #natural #refrigerants 🌿 to cover cooling requirements for three different temperature ranges (-70°C with ethane, -30°C with CO2 and 5°C with propane).   SPF Institute for Solar Technology manages the solar related activities and has designed and developed a SCADA system for intelligent control and data collection. SPF is also responsible for the life cycle assessment (#LCA) of SophiA technologies and systems. Picture 1: Project team on site in Léo, Burkina Faso  Picture 2: Local technician for preparatory work for commissioning Picture 3: SCADA main overview with states of charge, power flows and control modes 📺 To find out more, check out the videos of the SophiA technologies installed in Léo, Burkina Faso: https://lnkd.in/dPWbtzcN, https://lnkd.in/dpaCdXX2, https://lnkd.in/dwiUQKhd #cleanenergy #solarenergy #solarPV #cleandrinkingwater #solarcooling #sophiA #Africa #ruraldevelopment #SDG6 #SDG7

🌞Proudly presenting one of the first of its kind: #Aluminium made without direct CO2-emissions, in a process where inert anodes replaced the traditional carbon anodes that have been used for more than 100 years. The carbon anodes have been a major source of CO2-emissions in aluminium production during all this time. The new inert anode process, run by renewable electricity, will not only pave the way to carbon-neutral aluminium production, but also to a new era of seasonal energy storage in Renewable Metal Fuels. 💡 More insights into this game changing approach will be presented at the First International Symposium on Renewable Metal Fuels: https://lnkd.in/dTQsPNCm 🙏 Thank you to all partners of the EU project REVEAL-STORAGE for the excellent work and exchange at month 24 meeting in Brno (CZ) last week. Tæknisetur / IceTec, Iceland Arctus aluminium, Iceland SINTEF, Norway Kemijski inštitut - National Institute of Chemistry, Slovenia PRé Sustainability, The Netherlands EH GROUP , Switzerland Ratiotherm Ltd, Germany FENIX TNT, Czeck Republic ☀ Hall-Héroult process: https://lnkd.in/d3ytHgJG ☀ Inert-Anode process: https://lnkd.in/duiAyV_E REVEAL-STORAGE is co-funded by the European Union Programme Horizon Europe and supported by the State Secretariat for Education, Research and Innovation SERI under contract number 22.00043. 🙏🙏 Thank you to all participants of the REVEAL M24 meeting: Pall Arnason | Gudmundur Gunnarson | Samuel Senanu, PhD | Erik Halås Koren | Ivan Jerman | Ana Drinčić | Nigel Van de Velde | Magdalena Górska | Eline Willems | Stefan Weinzierl | Isabel M. Vázquez Fernández | Miren Agote Arán | Simon Meier | Michel Haller | Zuzana Taťáková | Anna Taťáková #REVEAL #energystorage #energytransition #renewableenergy #wintergap