A beton többre képes – naperőműként működő házfalak

Az épületek biztonságosabbak lesznek, környezetkímélőbb módon lehet megépíteni és üzemeltetni őket, és teljesen új formát ölthetnek: ez a C3, Németország legnagyobb építészeti kutatási projektjének célja.

A kulcs a szénszálas beton, amely építőanyagként számos új lehetőséget kínál. A C3 projektpartnerek egyike, a Fraunhofer Társaság fotovoltaikával foglalkozó, hallei székhelyű intézete (Fraunhofer-Center für Silizium-Photovoltaik, CSP) a betont napenergia termelésére szeretné használni. A C3 (Carbon Concrete Composite, azaz szénszálas beton kompozit) projektben több mint 150 partner vesz részt a tudomány és a gazdaság területéről, valamint egyesületek részéről azzal a céllal, hogy elősegítse a szénszálas beton alkalmazását. A korábban szokásos építési módszer helyett, amikor acélt burkoltak be betonnal, a jövőben szénszálas vázat terveznek betonnal körülvenni. Ennek előnye, hogy az acél esetében fellépő korróziós problémák nem játszanak szerepet, a hidak élettartama nő, a karbantartási költségek pedig csökkenek. Mivel a szénszálak lényegesen erősebbek, a falakat vékonyabbra lehet építeni, mint vasbetonnal, ami anyagtakarékosságot jelent, valamint teljesen új építészeti formákat tesz lehetővé.

Ezért az ötletért a C3 konzorciumot az elmúlt évben a német kutatási miniszter a Német Fenntarthatósági Díjjal, valamint a német gazdasági miniszter a Német Nyersanyag-hatékonysági Díjjal tüntette ki. A C3 építőanyag formázhatóbb, stabilabb, intelligensebb, kevesebb káros anyagot tartalmaz, jobban újrahasznosítható, és alkalmas a megújuló energiákkal való integrációra. A Fraunhofer-intézet kutatói ezeket a tulajdonságokat szeretnék kihasználni ahhoz, hogy napelemeket integráljanak a betonba. „Azt a kérdést vizsgáljuk, hogy a napelemek felvihetők-e a szénszálas betonból készült homlokzati elemekre, hogyan lehet őket elektromosan kapcsolni, és hogyan tervezzük meg őket, hogy optimális mennyiségű áramot termeljenek” – mutatta be az ötletet Jens Schneider, a Modultechnológia csoport vezetője.

A C3PV részprojekt eredményeit november közepén mutatták be Lipcsében. A Fraunhofer-csapat három lehetséges megoldást vizsgált meg. Az első esetében a napelemeket közvetlenül a beton építőelemekbe öntik bele úgy, hogy élek nélkül illeszkedjenek a homlokzatba. A második lehetőség abban áll, hogy a napelemeket betonlapokra laminálják vagy ragasztják. Harmadik opcióként a napelemeket patentokkal, csavarokkal vagy más rögzítési eljárásokkal lehet rögzíteni. Ilyen módon a modulokat le is lehetne venni. „Kimutattuk, hogy mindhárom lehetőség technikailag megvalósítható, optikailag igényes megoldásokat tesz lehetővé, és megfelel például a teherbírással kapcsolatos követelményeknek” – nyilatkozta Schneider.

A C3PV projekt további fontos felismerése, hogy a megtermelt áram mennyisége nő, ha a homlokzatok nem simák. Dőléssel, billentéssel, domborulatokkal vagy homlokzati optikával megnövelhető a napenergia termelésére alkalmas felület. Az ilyen homlokzatok megfelelőbbek a városokban jellemző adottságokhoz is: gyakran fordul elő részleges leárnyékolás, vagy a közelben lévő épületek visszatükrözik a napfényt. Ezért a kisebb és hajlítható napelemek keresettek. „Ezek lehetnek a kulcsai annak, hogy az ilyen megoldások piacképes árúak legyenek. Ha a házfalak a jövőben kis naperőművekké válnak, az óriási lehetőséget jelent a klímavédelem szempontjából” – magyarázta Schneider. A szénszálas beton jelentheti az ilyen építészeti lehetőségek megvalósításának előfeltételét. A projektet a német Oktatási és Kutatási Minisztérium akár 45 millió euróval támogatja a „Zwanzig20 – Partnerschaft für Innovation“ program keretében. Ha a kutatók sikeresek lesznek, várhatóan 2020-ban kerül piacra a szénszálas beton, írja a mernokbazis.hu.

Ajánlott tartalom

Energiatakarékosság új-generációs típusházzal

Szinte az összes, az ÉMI szentendrei Nemzeti Mintaházparkjába tervezett 9 bemutató épület kivitelezése elindult 2024 október közepén. Ezek között a Leier Rába típusháza lesz az egyetlen olyan ház, amely nem könnyűszerkezetes technológiával épül, és amely a tervek szerint 2025. márciusára el is készül.