Dank seiner langjährigen Erfahrung als Installateur von Systemen für erneuerbare Energien begann Jan Putman,Geschäftsführer und Entwickler des Konzepts, 2013 mit den Entwicklungen seiner Innovation: dem Solar Energy Booster. 2014 wurden erste erfolgreiche Tests mit einem Prototypen durchgeführt und mithilfe lokaler und europäischer Fördermittel (Climate-KIC) die Machbarkeit einer Markteinführung erforscht. Im Jahr 2016 erhielt seine Innovation das Solar Keymark-Zertifikat, das wichtigste Qualitätssiegel für Solarenergie in Europa.
Die Funktionsweise des Boosters
Die Booster-Panele aus Aluminium sind in verschiedenen Größen erhältlich. Sie sind mit den meisten Photovoltaikmodulen (PV) kompatibel und werden unsichtbar auf der Rückseite eingefügt, wodurch die verfügbare Dachfläche optimaler genutzt werden kann.
Durch die Installation des Solar Energy Booster auf einem Solarmodul wird dieses in ein thermisches Photovoltaikmodul (PV-T) umgewandelt und ermöglicht so die Gewinnung von kalorischer Energie.
Die Rohre werden mit dem Greenway® Neo Solar N befüllt, einem von Climalife hergestellten Wärmeträger, der dem Panel die Wärme entzieht und sie in einen Speichertank leitet und als Quelle für eine Wärmepumpe dienen wird.
Bei der Wärmeentnahme kühlt sich das Solarmodul ab, sodass es mehr Solarenergie produzieren kann.
„Der Booster kann die Temperatur des PV-Moduls im Sommer auf bis zu 70°C senken, was die elektrische Effizienz um mehr als 20 % erhöht. Im Winter ist die elektrische Effizienz nahezu gleich, wodurch die durchschnittliche Produktion des Panels um 8 % pro Jahr gesteigert werden kann“, erklärt Jan Putman.
Das thermische Speichersystem von Solar Energy Booster
Indem man die Wärmeenergie und den zusätzlich erzeugten Strom an eine Wärmepumpe anschließt, kann ein gut isoliertes Gebäude ohne Gas beheizt werden.
„Ich bin davon überzeugt, dass eine Kombination von Systemen uns helfen kann, die Energiewende zu beschleunigen.“ « Aus dieser Gewissheit heraus entwickelte Jan Putman das Konzept des Solar Energy Booster-Quellensystems.« „Wir haben ein hervorragendes Produkt und die Idee, ständig nach neuen Lösungen zu suchen, hat uns zu Vorreitern auf dem Markt gemacht.“
Das System kombiniert 3 Energietechnologien:
- PV-T-Panele, die mit dem Booster ausgestattet sind
- Wärmepumpe
- Thermisches Speichersystem
Die von den PV-T-Modulen gesammelte Wärmeenergie, die über den Greenway-Wärmeträger® Neo Solar N zur Wärmepumpe geleitet wird, wird zur Erzeugung von Warmwasser und zum Heizen verwendet.
Überschüssige Energie wird an ein thermisches Speichersystem weitergeleitet, um bei unzureichender Produktion genutzt zu werden.
Greenway® Neo Solar N, der Schlüssel für den gesamten Prozess
„Eine Wärmepumpe kann nur dann richtig funktionieren, wenn sie von der richtigen Quellentemperatur gespeist wird. Ein Solarmodul kann vorteilhaft arbeiten, wenn es ausreichend gekühlt werden kann, und das Wärmespeichersystem kann wirtschaftlich sein, wenn das richtige Medium, hier der Wärmeträger, gewählt wird“. betont Jan Putman.
Zunächst wurde ein Wärmeträger auf MEG Basis verwendet, doch da immer mehr Projekte mit einem Wärmespeichersystem im Boden durchgeführt werden, stieg die Nachfrage nach einem nachhaltigen Medium auf Pflanzenbasis.
„Da man mit einem solchen Wärmespeichersystem arbeitet, möchte man dies auf sichere und effiziente Weise tun und die richtigen Flüssigkeiten verwenden, wie es hier beim Wärmeträger der Fall ist. Außerdem war es wichtig, dass die Viskosität so niedrig wie möglich ist“, berichtet der Leiter von Solar Energy Booster.
Michael Van Beek, Sales Manager bei Climalife, empfahl die Verwendung von Greenway® Neo Solar N als Wärmeübertragungsflüssigkeit. Biologisch abbaubar und auf der Basis von biobasiertem 1,3-Propandiol hergestellt, verringert seine Verwendung das Risiko einer Bodenkontamination im Falle eines Lecks und ist daher ideal für diese Anwendung geeignet.
Außerdem verschlechtert er sich bis +200 °C nicht. „Der Wärmeträger muss eine bestimmte Temperatur aushalten können. Wir sprechen immer von Frost, aber er darf auch nicht brennen. Er muss stabil bleiben und sich seinem Verwendungszweck anpassen. Greenway® Neo Solar N erfüllt diese Anforderungen perfekt“, erklärt Jan Putman.
Die Vorteile des Quellensystems von Solar Energy Booster
Dieser Prozess liefert eine ideale Quellentemperatur. Tatsächlich ist es möglich, im Sommer eine Temperatur zwischen 15 °C und 30 °C und im Winter zwischen 5 °C und 15 °C zu erreichen.
„Die Grafik unten ist der Höhepunkt… wir versuchen, sie jedes Mal in unseren Systemen zu reproduzieren“, sagt uns Jan Putman. Es ist zu erkennen, dass bei einer Außentemperatur von 36 °C die Temperatur der Quelle zwischen 30 und 15 °C ausgeglichen ist. Dies führt zu einem COP* von 8.
Außerdem wird die Wärmepumpe aus wirtschaftlicher Sicht weniger genutzt und kann durch ein kleineres Modell ersetzt werden, wenn sie von einer idealen Quellentemperatur gespeist wird.
Preisgekrönte Innovation
2017 wurde Jan Putmans Konzept mit dem Jan-Terlouw-Innovationspreis ausgezeichnet, der jedes Jahr an den nachhaltigsten und innovativsten Unternehmer im Osten der Niederlande verliehen wird.
Es war das Konzept des Phasenwechsels, das den Preis gewann. Denn bei der Übergangstemperatur von Wasser, z. B. von +0 °C auf -0 °C, wird durch die Veränderung der Struktur (von Wasser zu Eis) zehnmal mehr Energie freigesetzt. Jan Putman arbeitet mit Heatstixx (MCP**) in einem Tank, der es ihm ermöglicht, eine andere Übergangstemperatur zu wählen, z. B. von -15 °C auf +15 °C, mit dem Ziel, der Wärmepumpe eine höhere Quellentemperatur zuzuführen. Auf diese Weise kann er die Effizienz seiner Wärmepumpe um bis zu 30 % steigern.
Wie sieht die Zukunft aus?
Das Ziel des Unternehmens ist es nun, diese Art von Energiekonzept breiter auf dem Markt einzuführen. Es sollte gemeinsam angestrebt werden, dass Photovoltaikpanelen Gebäude vollständig beheizen, mit oder ohne Sonneneinstrahlung. Die Energiewende beschleunigt sich und der Markt ist offen für innovative Ideen wie diese.
Jan Putman hat sich bisher auf seine Innovationen konzentriert. Nun ist es an der Zeit, die Aktivitäten auszuweiten, um das erworbene Wissen und die Expertise über ausgewählte Großhändler auf den Markt zu übertragen, wobei er weiterhin als Berater tätig sein wird.
Solar Energy Booster bietet dabei eine nachhaltige Lösung und kümmert sich um das gesamte Projekt, von der Lieferung bis zur Montage. Das Unternehmen beschäftigt drei Mitarbeiter und zieht Berater für spezielle Themen wie Sicherheit, Umwelt, Subventionen usw. hinzu. Das Unternehmen deckt derzeit Holland ab, möchte aber über die Grenzen hinaus expandieren. Derzeit arbeitet der Geschäftsführer mit einem Berater zusammen, um die Möglichkeiten in Belgien zu untersuchen, wo lokale Normen, Subventionen und Vorschriften berücksichtigt werden müssen.
* Leistungskoeffizient. ** Phasenwechselmaterial.
