Solenergi

Verdens største studenterkonkurrence, Solar Decathlon, har udtaget DTU-studerendes projekt til dyst om at være det mest energieffektive og veldesignede solenergihus.

Et solenergihus med navnet Aurora, som er udviklet af studerende på DTU, har kvalificeret sig til verdens største studenterkonkurrence om at bygge det bedste lavpris-hus baseret på solvarme. Mere end 30 projekter har søgt om at være med i konkurrencen, og 15 projekter er blevet udtaget til Solar Decathlon China, SDC, som i 2021 afholdes i udkanten af Beijing.

Aurora er designet og udviklet på DTU og skal opføres af en gruppe på 30-40 studerende. De studerende arbejder med et koncept for et hus, der ud over at være opvarmet med solenergi, udnytter den seneste viden om blandt andet cirkulært byggeri, bæredygtighed, sundt indeklima og integration af smart teknologi.

Lektor på DTU Byg Christian Rønne, som leder kurserne i DTU´s Solar Decathlon-projekt, glæder sig over, at de studerende har et stærkt designkoncept.

"Aurora har kvalificeret sig med et højt niveau i det arkitektoniske design. Udfordringen for projektet bliver nu at få DTU´s forskere og eksterne virksomheder til at udvikle nye teknologier, som de studerende kan integrere i huset, så de kan realisere visionerne om et solenergihus med et godt indeklima, der lever op til alle aspekter af bæredygtighed," siger Christian Neyra Rønne.

Bæredygtigt hus
Solar Decathlon er tilrettelagt som et stafetprojekt, hvor studerende er med på en del af forløbet. Hele processen spænder over to år, men er brudt op i en række kortere kurser, hvor de studerende kan opnå 5-15 ECTS-point i deres uddannelse.

I den første fase var opgaven for de studerende at skabe det arkitektoniske koncept for et bæredygtigt hus. Det resulterede i et klassisk kinesisk gårdhus med inspiration fra Utzons gårdhavehuse - med en tagflade, der åbner sig mod himlen som et blad beklædt med solceller.

Det næste hold studerende arbejdede derefter videre med detailbeskrivelser både af design og implementering af den fulde struktur. Og i det seneste kursus i efteråret i 2020 har de studerende beskæftiget sig med at vælge solenergi- og bygningssystemer, integrere teknikken og udarbejde en livscyklusvurdering.

Samarbejde med virksomheder
I starten af 2021 skal idéerne udvikles i praksis i et samarbejde mellem DTU og en række små og mellemstore virksomheder, der er blevet udvalgt til at deltage i projektet. Det sker på baggrund af ti sponsorater på hver 50.000 kr. fra Industriens Fond.

Bevillinger gives til virksomheder, som har særlige kompetencer på de enkelte områder.

De enkelte sponsorater dækker ikke virksomhedernes udviklingsomkostninger, men skal primært dække lønninger til elektrikere og andre håndværkere, som skal installere teknologierne og integrere dem i en samlet løsning i Aurora.

"Solar Decathlon er en oplagt god markedsføring for virksomhederne, som får et kvalitetsstempel ved at være med, fordi det viser, at deres kompetencer er så stærke, at de kan markedsføres internationalt. På samme måde rummer projektet gode muligheder for forskere og studerende på DTU, der kan få afprøvet nye teknologier i et fuldskalaforsøg," siger Christian Rønne.

Digital tvilling
Christian Rønne er særligt optaget af, at Aurora får en stærk digital profil. Konceptet udvikles med anvendelse af en digital tvilling i form af en computerbaseret model for drift- og projektstyring, og huset får integreret nye bud på smart kontrol-systemer, der f.eks. kan baseres på cloud-løsninger og mobiltelefoner.

"Aurora er en chance for at prøve nye elementer af. Og det gælder alt, fra den bæredygtige hamp-isolering, som vi benytter, til nye bud på bæredygtige danske møbler og præsentation af nye elementer med at dyrke planter i byerne, urban gardening, som en integreret del af konceptet," siger Christian Rønne.

I andet kvartal af 2021 fortsætter projektet med en afklaring af de elementer, der skal indgå i de endelige design- og montageopgaver. Christian Rønne opererer med flere mulige scenarier, hvor elementerne konstrueres enten i Danmark eller Kina, afhængigt af om coronapandemien tillader de studerende at tage til Kina og opføre bygningen i efteråret.

Finalerne i Solar Decathlon afholdes i oktober 2021. Husene skal i 2022 anvendes som gæsteboliger ved Vinter-OL i Kina, og forskere vil følge husene i en driftsfase og evaluere kvaliteten af de enkelte løsninger.

Projektet omfatter en robust systemløsning med en helt speciel solcelle teknologi. Dette kombineret med en nyudviklet elektronisk ladeteknologi samt software-løsninger, muliggør installation på moderne busser. Løsningen er over flere år udviklet af Green Energy A/S, en virksomhed som blandt andet står bag Green Energy Scandinavia med europæisk hovedsæde i Vejle.

Nettbuss er Norges største busselskab, og det er vigtig for Nettbuss at ligge på forkant af teknologiudviklingen.

- Vi er stolte over, at kunne lancere dette unike demonstrationssprojekt med ti busser som der er installeret solceller på, siger adm. dir. Ole Engebret Haugen i Nettbuss AS.

Den nye teknologi benytter bussens tag overflader og gør det muligt at producere strøm med gratis energi fra solen. Dette reducerer bussens brændstofforbrug med ca. fem procent og styrker levetiden på bussens batterier.

- Øget oppetid som sikrer drift, reduceret brændstofforbrug og reduceret CO² udslip på ca. 2,5-3 tonn per bus, er en god kombination som vi også vil anvende på andre busruter, fortsætter Haugen.

Bussene vil hovedsageligt køre lokalt i Hønefoss og Oslo, på kontrakt med trafikselskabet Brakar, som er ansvarlig for drift og udvikling af den kollektive trafik i det norske amt Buskerud. 93 procent af bussene som kører for Brakar kører i dag på biodiesel, men i fremtiden er det først og fremmest elektrisk drift Brakar ønsker at satse på i byområdene. Solcelle løsningen er også udviklet til elbusser.

 - Dette er et spændende projekt, siger Terje Sundfjord, som er administrerende direktør i Brakar. Vi har allerede et godt samarbejde med Nettbuss om gode miljøløsninger, og sætter stor pris på, at vores operatør nu prøver ny teknologi på bussene som kører for os. Vi tror solcelleenergi kan blive et vigtig bidrag til grøn mobilitet i fremtiden, siger han.

Naturen giver en hjælpende hånd til bussen. 

- Kunsten er at fange og anvende de vedvarende energirecurser vi omgives af, siger Eystein Aspesletten, som er stifter og ejer af virksomheden Green Energy A/S.  Selskabet har efter lang tids udvikling leveret solcelleteknologien til busserne. Lade-algoritmer, solceller, elektronik og moderne busser, avancerede overvågningssystemer og sky-løsninger er en svær cocktail at få sat sammen.  Aspesletten understreger, at samarbejdet mellem de involverede parter har fungeret godt og er stolt over resultatet som nu gennem det store europæiske projekt GreenTechBus.com skal udbredes til alle busselskaber i Europa.

Den nye solcelleteknologi er en ny type solceller som både er bøjelige og mere lysfølsomme, noget som gør dem velegnet til brug på taget af en bus.