Dieses Bild zeigt

Arbeitsgruppe "Komponenten- und Systemprüfung"

Die Arbeitsgruppe Komponenten und Systemprüfung führt Prüfungen zur Solar Keymark und SRCC Zertifizierung an solarthermischen Systemen und deren Komponenten (Kollektor, Wärmespeicher, Regelungen, etc.) durch und entwickelt entsprechende Prüfverfahren. Neben den Prüftätigkeiten werden auch Industrie- und Forschungsprojekte zur Produktentwicklung von Komponenten, Systemen und Verfahren durchgeführt.

Forschungsschwerpunkte

Durchführung von Prüfungen an thermischen Solaranlagen und ihren Komponenten wie z. B. Sonnenkollektoren und Wärmespeicher entsprechend den europäischen Normen EN 12975/ISO 9806, EN 12976 und EN 12977. Aufgrund der Akkreditierung nach ISO/IEC 17025 können die Prüfungen gemäß den Regularien des europäischen Qualitätslabels »Solar Keymark« durchführt werden. Ebenso erfolgen Prüfungen entsprechend den Vorgaben der US-amerikanischen Zertifizierungsstelle SRCC (Solar Rating and Certification Cooperation).

Ein qualifiziertes und kreatives Team unter Leitung von erfahrenen Mitarbeitern sowie modernste Prüfstände und Versuchseinrichtungen bieten die Voraussetzung für die Durchführung einer Vielzahl von Forschungs- und Entwicklungsprojekten sowie normgerechten Produktprüfungen.

Leistungsspektrum Prüfung

+-

Prüfung nach EN 12975/ISO9806

  • Leistungsprüfung im Außen- und Innentest sowie Prüfung der sicherheitstechnischen Anforderungen
  • Durchführung von Detailuntersuchungen im Rahmen von Entwicklungsaktivitäten

Außenprüfstände

  • 6 Prüfplätze für Kollektoren bis max. 6 m2 Fläche
  • der Sonne nachgeführter Prüfstand (Tracker) für Kollektoren bis max. 5 m2 Fläche
  • Prüfplätze zur Durchführung von Sonderuntersuchungen, z. B. an fassaden- und dachintegrierten Kollektoren bis max. 20 m2 Fläche

Innenprüfstände

  • 2 Sonnensimulatoren, max. Prüffläche ca. 10 m²,max. Bestrahlungsstärke 1200 W/m2

Bescheinigung

  • Prüfbericht mit technischen Daten und Wirkungsgradkennlinien, z.B. als Basis für Solar Keymark Zertifizierung
  • Ertragsvorhersagen für unterschiedlichste Standorte

Thermische Prüfung von Trinkwasserspeichern nach EN 12977-3
Thermische Prüfung von Kombispeichern nach EN 12977-4

  • Bestimmung der Speicherkenngrößen für entsprechende Rechenmodelle
  • Verifizierung der ermittelten Kennwerte an dynamischen Testsequenzen durch Vergleich von Rechnung und Messung
  • Durchführung von Detailuntersuchungen im Rahmen von Entwicklungsaktivitäten
  • 2 Prüfstände in klimatisierten Prüflaboratorien

Thermische Prüfung von Warmwasserspeichern nach EN 12897, EN 15332 und EN 60379

Bescheinigung

  • Energieeffizienzklasse nach Verordnung (EU) Nr. 812/2013, Anhang II
  • Thermische Speicherkenngrößen
  • Temperaturprofile bei diversen Betriebsbedingungen
  • Kenngrößen für die Leistungsfähigkeit bei der Trinkwassererwärmung
  • Eingabegrößen für Simulationsprogramme
  • Detektion von Wärmebrücken durch Infrarotaufnahmen

Prüfung nach EN 12977-2 entsprechend dem CTSS-Verfahren (Component Testing-System Simulation)

Detaillierte Prüfung der einzelnen Komponenten:

  • Kollektor: Leistungsprüfung im Außentest oder im Sonnensimulator
  • Kombispeicher: Prüfung zur detaillierten Charakterisierung des thermischen Verhaltens
  • Regelung: Funktionsüberprüfung im Labor
  • Nachbildung des thermischen Verhaltens der gesamten Kombianlage mit dem Simulationsprogramm TRNSYS

Bescheinigung

  • Daten und Kennwerte der einzelnen Komponenten und der gesamten Anlage
  • Ergebnisse der Leistungsprüfung
  • Berechnung des Jahresenergieertrags für unterschiedliche Heizlasten und Standorte

Alterungsverhalten von Kollektoren

  • Begehbare Korrosionsprüfkammer für kontinuierliche und zyklische Salzsprühnebeltests

Speicheruntersuchungen

  • Zusammenwirken von Speicher und Gastherme
  • Speicher mit eingebautem Gasbrenner

Energetische Amortisationszeit

  • Ermittlung der energetischen Amortisationszeit und der Gesamtenergieeinsparung über der Lebensdauer von thermischen Solaranlagen

Transmissionsvermögen

  • Bestimmung des winkelabhängigen Transmissionsvermögens von transparenten Kollektorabdeckungen
  • Kalibrierung von Temperaturfühlern
  • Simulationsstudien für Solaranlagen mit TRNSYS
  • CFD-Simulation von Strömungs- und Wärmetransportvorgängen mit FLUENT und COMSOL (CFD: Computational Fluid Dynamics)
  • Entwicklung und Bau von Prüfständen für solarthermische Produkte (z. B. Sonnenkollektoren, Wärmespeicher, Solaranlagen)
  •  Sonderuntersuchungen
  • Projektierung von Solaranlagen
  • Industrie- und Politikberatung
  • Markt- und Potenzialstudien zu Fragen der Solarthermie und Wärmetechnik
  • Vergleichstests
  • Fortbildungsveranstaltungen, Schulungen

Forschung und Entwicklung:

Alterungsuntersuchungen an Kollektoren

  • Beschleunigte Alterung von Solarkollektoren durch UV-Bestrahlung, Feuchte, Hochtemperaturbetrieb und korrosive Atmosphäre

Prüfverfahren für Solaranlagen und Komponenten

  • Entwicklung von Prüfverfahren
  • Europäische und internationale Normungsarbeit für Prüfverfahren

Überwachung, Vermessung und Auswertung von Großanlagen

  • Kurz- und Langzeit Insitu-Vermessung bereits installierter Anlagen

Ökobilanzierung

  • Entwicklung von Verfahren zur ganzheitlichen Bewertung von Solaranlagen über deren Lebensdauer unter Berücksichtigung der alterungsbedingten Leistungsdegradation

Entwicklung detaillierter numerischer Rechenmodelle

  • Einsatz moderner numerischer Methoden wie z. B. CFD-Simulation von Strömungs- und Wärmetransportvorgängen und Validierung mit hochaufgelösten Messverfahren

 

Mitarbeit in Arbeitsgruppen und Gremien

  • Solar Keymark Netwok
  • Global Solar Keymark Netwok
  • DIN-Spiegelausschuss »Thermische Solaranlagen und ihre Bauteile«
  • Europäisches Normungskomitee CEN TC 312
  • Internationales Normungskomitee ISO TC 180 Solar Heating and Cooling Programme der Internationalen Energieagentur (IEA SH&C)
  • IEA SH&C Task 32 »Advanced Storage Concepts«
  • IEA SH&C Task 33 »Solar Heat for Industrial Processes«
  • IEA SH&C Task 38 »Solar Air-Conditioning and Refrigeration«
  • IEA SH&C Task 39 »Polymeric Materials for Solar Thermal Applications«
  • IEA SH&C Task 42 »Compact Thermal Energy Storage«
  • IEA SH&C Task 54 »Cost Reduction in Solar Thermal«
  • IEA SH&C Task 57 »Global Solar Certification and Testing «

Projekte

Team

Veröffentlichungen

  1. Stephan Fischer, Test Procedure for Accelerating Aging of Solar Thermal Collectors, ISES Solar World Congress & SHC Conference, Abu Dhabi, 29.10. – 02.11.2017, to be published
  2. Stephan Fischer, Stephan Bachman, Markus Gerschitzka, Harald Drück; Neue Ansätze zur Kostenreduzierung von solarthermischen Systemen - Erste Ergebnisse des Forschungsprojekts „KoST“ -, 27. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2017, Erhältlich über Energiefachbuchhandel Dr. Peter Wichmann, www.energiefachbuchhandel.de
  3. Stephan Fischer, Philipp Kofler, Beate Vetter, Harald Drück; Alterungsprüfverfahren für solarthermische Kollektoren unter Berücksichtigung klimatischer und anlagenspezifischer Randbedingungen, 26. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2016, ISBN 978-3-943891-65-2
  4. Stephan Fischer, Karola Sommer, Harald Drück, Steffen Gillmann; Innovativer PVT-Kollektor mit variabel steuerbarer elektrischer und thermischer Leistung, 26. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2016, ISBN 978-3-943891-65-2
  5. Zuverlässigkeit von Kollektoren und Komponenten: das Projekt SpeedColl, 25. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2015, ISBN 978-3-943891-51-5.
  6. Vergleich der thermischen Leistungsfähigkeit von Sonnenkollektoren auf der Basis von Solar Keymark Zertifikaten und SCEnOCalc, 25. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2015, ISBN 978-3-943891-51-5
  7. Th. Beikircher , P. Osgyan, S. Fischer, H. Drück; Short-term efficiency test procedure for solar thermal collectors based on heat loss measurements without insolation and a novel conversion towards daytime conditions, Solar Energy 107 (2014): 653–659
  8. Frey, S. Fischer, H. Drück: Artificial Neural Network modelling of sorption chillers. Solar Energy 108, 2014, pp. 525-537 http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0038092X1400382X
  9. Stephan Fischer, Harald Drück; Standards and Certification Schemes for Solar Thermal Collectors, Stores and Systems – An Overview about the latest Developments, Proceedings 2013 ISES Solar World Congress, Cancun, Mexico
  10. Stephan Fischer; New standards, Sun & Wind Energy, 6/2013, ISSN 1861-2741 74714
  11. Stephan Fischer; Neue Normen, Sonne Wind & Wärme, 6/2013, ISSN 1861-2741 H 2607
  12. Stephan Fischer, Patrick Frey, Harald Drück; A comparison between state-of-the-art and neural network modelling of solar collectors, Solar Energy 86 (2012) 3268–3277, pp. 3268-3277
  13. Fischer, Patrick Frey: Comparison of different collector technologies for temperatures above 150 °C, Tagungsband Gleisdorf Solar 2012, Gleisdorf, Östereich
  14. Fischer, et.al.: Europäischer Ringversuch von Sonnenkollektoren und Solaranlagen. 22. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2012, ISBN 978-3-941785-89-2.
  15. Fischer,et. al.: Latest developments in the field of Solar Thermal standardisation, Tagungsband zur fünften Euro Solar Thermal Energy Conference (ESTEC) Marseille, Frankreich, 2011
  16. Traub, S. Fischer, H.Drück: Investitgation of the outgassing behavior of thermal insulation materials for flat plate collectors, Tagungsband zur fünften Euro Solar Thermal Energy Conference (ESTEC) Marseille, Frankreich, 2011
  17. Fischer, et.al.: EUROPEAN ROUND ROBIN TEST ON SOLAR COLLECTORS AND SOLAR THERMAL SYSTEMS. ISES Solar World Congress, Kassel, 29.8-3.9.2011
  18. Stephan Fischer: Dynamische Prüfung von Sonnenkollektoren unter besonderer Berücksichtigung der Einfallswinkelkorrektur und der Reduzierung der Prüfdauer 2011. Dissertation Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik, Universität Stuttgart. Shaker, Aachen, ISBN 978-3-8440-0610-0
  19. Fischer, P. Frey: A comparison between state-of-the-art and neural network modelling of solar collectors. Proceedings of the ISES Solar World Congress 2011, Kassel, Germany, 2011
  20. Zimmermann, S. Fischer, H. Drück: Untersuchung der thermischen Leistungsfähigkeit von Wärmerohren für Vakuum-Röhrenkollektoren. 21. OTTI Symposium thermische Solarenergie, Kloster Banz, Bad Staffelstein, 2011.
  21. Dominik Bestenlehner, Stephan Fischer, Harald Drück and Hans Müller-Steinhagen Development of a Short-Term Performance Check Procedure for Solar Thermal Collectors, Conference proceeding EuroSun2010, International Conference on Solar heating Cooling and Buildings, 29.9.-1.10.2010, ISBN 978-3-901425-13-4
  22. Peter Kovács, Pedro Dias, Stephan Fischer, Enric Mateu, and Stefan Mehnert, Joint European efforts on solar thermal collector standardization and certification, Conference proceeding EuroSun2010, International Conference on Solar heating Cooling and Buildings, 29.9.-1.10.2010, ISBN 978-3-901425-13-4
  23. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Leistungsprüfung von Sonnenkollektoren unter Verwendung eines 2-Knotenmodells - reif für die Implementierung in EN 12975, Tagungsband zum 20. Symposium Thermische Solarenergie, Seite 337 -342, Otti, Regensburg, 2009 ISBN 978-3-941785-29-8
  24. Bestenlehner, S. Fischer, H. Drück, H. Müller-Steinhagen Schnellprüfverfahren für die Leistungscharakterisierung von Sonnenkollektoren, Tagungsband zum 20. Symposium Thermische Solarenergie, Seite 337 -342, Otti, Regensburg, 2009 ISBN 978-3-941785-29-8
  25. Fischer, H. Müller-Steinhagen, Collector efficiency testing – the 2-node collector model ready for implementation in European standard EN 12975, ISES World Congress 11.-14.10.2009, Johannesburg
  26. Fischer, H. Drück, H. Kerskes, H. Müller-Steinhagen, Solar Keymark A review based on 6 years of testing and experiance, Conference Proceedings of estec 2009, 25.-26.5.2009, München
  27. Janotte, S. Meiser, D. Krüger1, R. Pitz-Paal, S. Fischer, H. Müller-Steinhagen, M. Walder: Bestimmung der thermischen Leistungsfähigkeit des Parabolrinnenkollektors PTC 1800, Tagungsband zum 19. Symposium Thermische Solarenergie, Otti, Regensburg, 2009 ISBN 978-3-934681-94-1
  28. Bestenlehner, H. Widlroither, H. Drück, S. Fischer, Müller-Steinhagen, Development of Test Facilities for Solar Thermal Collectors and Systems, Conference Proceeding of EuroSun 2008, 7 - 10 October 2008, Lisbon, Portugal
  29. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Thermal performance Measurements on CPC Collectors, Conference Proceeding of EuroSun 2008, 7 - 10 October 2008, Lisbon, Portugal
  30. Bestenlehner, H. Drück, S. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Entwicklung eines mobilen und autarken Prüfstandes für solarthermische Anlagen und Kollektoren, Tagungsband zum 18. Symposium Thermische Solarenergie, Seiten 340-345, Otti, Regensburg, 2008 ISBN 978-3-934681-69-9
  31. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Prüfung der thermischen Leistungsfähigkeit von CPC-Kollektoren, Tagungsband zum 18. Symposium Thermische Solarenergie, Seiten 316 - 321, Otti, Regensburg, 2008, ISBN 978-3-934681-69-9.
  32. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Collector efficiency testing – reduction of test duration by using a 2-node collector model, Proceeedings of the International Solar Energy Society 2007, page 731 – 734, Solar World Congress, Beijing, USA, ISBN 978-7-302-16146-2
  33. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Simple method for the calculation of a performance figure for solar thermal collectors, Proceedings 3rd European Solar Thermal Energy Conference, page 326 – 330, Freiburg, Germany, 2007
  34. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Leistungsprüfung von Sonnenkollektoren – Kürzere Prüfzeiten durch die Verwendung eines 2-Kontenmodells, Tagungsband zum 17. Symposium Thermische Solarenergie, Seiten 256 - 258, Otti, Regensburg, 2007, ISBN 978-3-934681-55-2.
  35. Fischer et al. Efficiency testing of parabolic trough collectors using the quasi-dynamic test procedure according to the European Standard EN 12975. Proceedings 13th International Symposium on Concentrating Solar Power and Chemical Energy Technologies, June 20-23, 2006 Seville, Spain, ISBN: 84-7834-519-1
  36. Fischer, H. Müller-Steinhagen:Einführung eines 2-Knotenmodells zur besseren Beschreibung der thermischen Leistungsfähigkeit von Sonnenkollektoren, Otti, Tagungsband zum 16. Symposium Thermische Solarenergie, Seiten 342 - 347, Otti, Regensburg, 2006, ISBN 3-934681-45-X.
  37. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen: Test and simulation of solar thermal collectors with multi axial incident angle behaviour, Proceeedings of the International Solar Energy Socienty 2005 Solar World Congress, Orlando, USA.
  38. Fischer, D. Krüger, E. Lüpfert, H. Müller-Steinhagen: Bestimmung der thermischen Leistungsfähigkeit eines Parabolrinnenkollektors, Otti, Regensburg, 2005, ISBN 3-934681-39-5 Fünfzehntes Symposium
  39. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Vermessung und Simulation von Kollektoren mit multi-axialem Einfallswinkelkorrekturverhalten, Otti, Regensburg, 2005, ISBN 3-934681-39-5 Fünfzehntes Symposium
  40. Fischer: Validation of measurements using additional test sequences – an extension of the test procedure for solar collectors, EuroSun 2004, Proceedings of the fithth ISES – Europe Solar Congress, 2004, Freiburg, Deutschland.
  41. Fischer: Collector parameter identification – iterative methods versus multiple linear regression, Proceedings of the International Solar Energy Socienty 2003 Solar World Congress, Göteborg, Schweden.
  42. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen: Solar Thermal goes Wpeak estec 2003, Proceedings of the estec 2003 , Freiburg, Deutschland.
  43. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen:Thermische Wpeak für die Solarthermie – am Energiemarkt orientierte Darstellung der Leistungsfähigkeit von Sonnenkollektoren, Otti, Regensburg, 2003, ISBN 3-934681-26-3 Dreizehntes Symposium.
  44. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen: The definition of an alternative reference area for representation of collector efficiency EuroSun 2002, Proceedings of the fourth ISES – Europe Solar Congress, 2002, Bolongna, Italien.
  45. Fischer: Collector test method under quasi-dynamic conditions according to the European Standard EN 12975-2, Proceedings of the International Solar Energy Socienty 2001 Solar World Congress, Adelaide, Australien.
  46. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen:Thermische Prüfung von Sonnen­kollek­toren nach EN 12975-2 – schneller, besser, billiger, Tagungsband zum elften Symposium Thermische Solarenergie, Otti, Regensburg, 2001, ISBN 3-934681-14-X Elftes Symposium.
  47. Fischer, W. Heidemann, H. Müller-Steinhagen:The effect of different glass covers on the yearly energy gain of a solar collector EuroSun 2000, Proceedings of the third ISES – Europe Solar Congress, 2000, Kopenhagen, Dänemark.
  48. Fischer, H. Müller-Steinhagen: Der Einfluß der Glasabdeckung auf den Jahresenergieertrag eines Sonnenkollektors, Internationales Sonnenforum, Freiburg, 2000.

Bilder

Kontakt

 

Dr.-Ing. Stephan Fischer

Arbeitsgruppenleiter