FORSKNING PÅGÅR! Solen fångad i Borlänge i ett kvarts sekel nu i nya lokaler. Flexibiliteten viktig för energisystem i småhus

Transkript

1 FORSKNING PÅGÅR! Solen fångad i Borlänge i ett kvarts sekel nu i nya lokaler Flexibiliteten viktig för energisystem i småhus Gasfyllda solfångare ger ökad prestanda Magisterstudenter från 20 länder

2 I d put my money on the sun and solar energy. What a source of power! I hope that we don t have to wait until oil and coal run out before we tackle that Thomas Edison 1931 Vår vision Vi ska vara ledande i Sverige, betydande i Europa samt intressant i världen inom tvärvetenskaplig forskning och utbildning. Vår verksamhet ska bidra till en socialt, ekonomiskt och ekologiskt hållbar förändring av samhällets energiförsörjningssystem baserat på förnybara energikällor. Detta ska åstadkommas genom att: Utbilda människor för verksamhet inom: Forskning inom: Samverkan inom: 1. Energiförsörjning och resurshantering, särskilt solenergi och bioenergi 2. Samhälleliga och kulturella processer med anknytning till ovanstående 3. Implementering av tekniska och samhällsvetenskapliga forskningsresultat

3 Framtidens energisystem utvecklas i Borlänge Forskningen inom solenergiområdet vid Högskolan Dalarna har under sina 25 år utvecklats från att vara mer inriktad på solfångarteknik till att innefatta hela energisystem inom området energiomställning och samhällsprocesser. Energisystemen omfattar både solvärme, värmeackumulering, biobränslen, vindkraft, eltillverkning och solkyla. Verksamheten startades för 25 år sedan av Lars Broman då Centrum för Solenergigiforskning, SERC bildades. Idag är vi den största forskningsgruppen inom solenergi i landet och en av de ledande i Europa vad det gäller solvärme i energisystem för småhus. Idag arbetar cirka 20 personer inom området som forskare och doktorander. I samband med sitt 25-års jubileum flyttade verksamheten från Teknikdalen upp till Högskolans nya laboratoriebyggnad på Röda vägen i Borlänge. Här utnyttjas stora delar av fasaden som solfångare och den svarta plåt som täcker resten av byggnaden är specialutvecklad av SSAB för att minska överhettningen av byggnaden. De plåtar med speciell svart färg som täcker den nya byggnaden absorberar mindre solenergi än vanlig plåt vilket minskar överhettningen. På insidan av byggnaden är väggarna klädda med plåtar som reflekterar värme tillbaka in i huset. SSAB har tagit fram dessa och Högskolan Dalarna har medverkat i utvecklingen Den södra väggen täcks också av en över 70 kvadratmeter stor solfångare utvecklad med teknik baserad på egen forskning.

4 Nya energilösningar för morgondagens människor Den gigantiska värmelampan kostar inget, resurserna är oändliga, i alla fall så länge vi kan leva på den här planeten. Men vad händer egentligen inom solenergiteknik? Visste du om att vi har ett av Europas ledande centrum för utbildning, forskning och företagssamverkan inom solenergi och hållbara småskaliga energisystem mitt i Borlänge? På väg mot 100 procent Det går att bygga hus som värms till 100 procent av solenergi, om man använder rätt planlösning, isolering och teknik. Än så länge är det ganska dyrt. Men med relativt enkla medel kan man i dagens nya lågenergihus och vid energirenoveringar i gamla hus täcka upp till 50 procent och mer av värmebehovet med solenergi. Med nya systemlösningar och kombinerat med andra energislag är solenergi en viktig del, kanske den viktigaste, för energilösningarna i svenska småhus i framtiden. Från hempul till statussymbol? Solfångarna var i Sverige historiskt till viss del förknippade med gör-det-själv och hembygge. I andra länder har solfångaren stått för status och miljömedvetenhet. Den trenden växer också mer och mer i Sverige och intresset för individuella lösningar ökar. Solfångaren är en energibesparande åtgärd I Sverige hamnade Solfångaren tyvärr i fel fack. Här var det viktigt att producera energi och el. Därför jämfördes solfångaren med elproduktion i storskaliga anläggningar som vattenkraft och kärnkraft I andra länder kom den in under energibesparande åtgärder och produkter utvecklades för den slutanvändande konsumenten. Solfångare och solceller Det är stora skillnader på tekniken för att tillverka värme och varmvatten som sker i solfångare och att tillverka el via solenergi som sker i solceller. Vid Högskolan Dalarna pågår forskningsprojekt inom båda områdena och även runt system som utnyttjar både solfångare och solceller för att täcka ett småhus behov av energi. Andra forskningsprojekt kan handla om till exempel produktion av kyla via solenergi, värmedrivna vitvaror och kombinationen av solfångare och värmepumpar. Flera projekt bedrivs i nära samarbete med lokala energiteknikföretag, energibolag, småhustillverkare och byggföretag. Här finns flera goda exempel på win-win samarbeten som har lett till både forskningsframsteg och vinster i företagens verksamhet. Vad händer framöver? Förändringen av kraven på att byggnader måste förbruka mindre köpt energi gör att solvärmen har fått nya bättre förutsättningar säger Mats Rönnelid, doktor i Fysik och en av eldsjälarna inom området. Solvärme är en självklar del och en viktig energibesparande åtgärd i de nya energisystemen. Det här gör vårt arbete ännu mer aktuellt och viktigt. Klimatproblemet är på riktigt och de förändringar som måste göras kommer att pågå under lång tid. Vi började med solfångare och fortsatte med energisystem. Nu tittar vi även på själva byggnaderna och människorna som bor i dem. Vi jobbar mer och mer över gränserna. Till exempel mellan bygg- och energiteknik och mellan teknik och samhällsforskning och betendevetenskap. Klimatproblemet är allvarligt men det kan vara svårt att bedöma exakt vart vi är på väg säger Ewa Wäckelgård som är professor i Energi och miljöteknik. Det är viktigt att vidga frågan om klimatkris till att omfatta vad vi gör med våra ändliga resurser i form av vatten, luft, markanvändning, geologiska fyndigheter och i stort betingelserna för växt- och djurliv. Utbildningen utvecklas Vad det gäller våra utbildningar så är Bolognaprocessen precis sjösatt i Sverige och vi har inte än sett alla effekter av en anpassningen till systemet med tre års kandidatutbildning och två års masterutbildning. Genom att på sikt göra vår masterutbildning tvåårig kommer den att bli bättre anpassad för de etablerade utbildningssystemen och passa de nya svenska studenterna bättre. De nya energisystemen innefattar oftast flera energikällor.

5 En svart låda fylld med ny teknik Forskningsverksamheten inom solenergi, småskaliga energisystem, energiomställning och samhällsprocesser huserar nu i Högskolans nya laboratoriebyggnad på Röda vägen i Borlänge. I byggnaden finns även fler laboratorier till exempel för stålformning och ytteknik. Mats var med från starten för 25 år sedan och är doktor i Fysik och universitetslektor i Energi och Miljöteknik. Mats Rönnelid, mrd@du.se. Ewa är professor i Energi och Miljöteknik och forskningsledare för området energiomställningar och samhällsprocesser. Ewa Wäckelgård, ewc@du.se.

6 Teknik, människa och samhälle i ständig förändring Foto: Klaus Lorenz Förändringar behöver inte alltid vara stora. Många små justeringar i rätt riktning ger bra resultat och hjälper oss förbi låsta gamla tankar och strukturer om hur vi ska bo och leva. Annette Henning är i färd med att avsluta att tvärvetenskapligt forskningsprojekt inom energiomställning och samhällsprocesser. Området är ett av Högskolan Dalarnas sex prioriterade forskningsområden. Projektet har, när det avslutas i sommar, pågått i tre och ett halvt år. Det har varit tre energitekniker och två samhällsvetare som deltagit i forskningen som inriktats på resurseffektiva systemlösningar inom sol- och bioenergi. Syftet med projektet är att belysa förutsättningar och problem för småhusägare vid beslut om nya energilösningarberättar Annette. Vi vill se möjligheterna och besluten ur olika perspektiv, både tekniska, ekonomiska, mänskliga och sociala. Samarbetet mellan tekniker och samhällsvetare har också varit mycket givande, vi får hjälp att se våra respektive specialområden med nya ögon. Möjligheten till förändring Förutsättningarna för ett energisystem i ett småhus förändras hela tiden. Kunskap och teknik utvecklas, priser och ekonomi förändras. Familjen i huset förändras både avseende storlek och beteende. Flexibla systemlösningar med möjligheter till anpassning och att kunna kombinera och byta ut energislag är viktigt. Den bästa lösningen är att ha ett vattenburet system med en välisolerad ackumulatortank i mitten. Att hitta den bästa möjliga tekniken är viktigt. Men det är också lika viktigt att hitta det bästa sättet att anpassa den till hushållens förutsättningar och vardag. Forskningen tittar också på samhällets roll och vad nya politiska beslut, lagar och regler innebär i form av hinder och möjligheter för hur de nya energilösningarna ska kunna utvecklas och slå igenom. Annette är docent i socialantropologi. Hon forskar utifrån människans och hushållens perspektiv och kulturens påverkan vid omställningar i småskaliga energisystem. Annette Henning, ahe@du.se. Läs mer i Henning, A (red): Klimatsmart villavärme. Solvärme, nya byggregler och möjligheten att förändra, samt övriga delar av skriftserien Flexibla värmesystem (

7 Från forskning till klimatsmarta lösningar för småhus Målsättningen är att hitta lösningar för energiförsörjning som bygger på förnybara energikällor och miljöanpassade system. Fokus ligger på att minska behovet av energi och få bort onödig förbrukning. Solenergi är ett naturligt val, energikällan är gratis och konstant. En viktig del av vårt forskningarbete har under de senaste åren riktat sig mot hur man integrerar solenergin i ett klimatsmart system för den svenska villan. Vindkraft och de naturliga biobränslen som finns i vår omgivning som till exempel ved och pellets har också en viktig del i de klimatsmarta energisystemen. Några enkla tips och råd till småhusägaren som förändrar eller byter ut sitt värme- och energisystem. Hur anpassar jag mitt nya energisystem bäst till just vårt hus och vår familj? Alla har olika förutsättningar Tänk långsiktigt Skaffa ackumulatortank Tänk flexibelt, var beredd på förändringar Foto: Kent Börjesson

8 Internationella studenter och samarbeten Det ettåriga internationella magisterprogramet i solenergiteknik (ESES European Solar School) Är en unik utbildning som lockar studenter från hela världen. Efter magisterexamen går studenterna vidare till olika expertjobb inom solindustrin eller till forskning. På bilden ser vi 2009 års sudenter tillsammans med den solenergibåt som tillverkades som ett projekt. Genom olika projekt, samverkan- och samarbetsformer har vi idag ett väl utbyggt nätverk både nationellt och internationellt inom både utbildning och forskning. För många studenter är behovet av solkyla större än solvärme i hemlandet. Något som både utbildning och forskning tar hänsyn till. NY BILD BEHÖVS!!!! Studentporträtt: Annabell vill jobba med förnybar energi Text och foto: Annette Skogsjö Bildtext: Villa Paradiset är nu öppet som visningshus ett halvår innan det kommer att säljas och intresset är redan mycket stort Annabell Helmke kommer från Tyskland och har tagit examen vid Hochschule für Angewandte Wissenschaften i Hamburg. I utbildningen ingick obligatorisk praktik. Annabell Helmke studerar för magisterexamen i solenergiteknik vid Högskolan Dalarna. Hennes uppsats kommer att handla om ett solar active house, där man använder båda aktiva och passiva tekniker för att utnyttja solenergi. Ett demonstrationshus i Regensburg kommer att bli föremål för studier av bl a energigenerering respektive energikonsumtion. Chris Bales, universitetslektor i energi- och miljöteknik vid Högskolan Dalarna, är Annabell Helmkes handledare. Annabell Helmke. -Jag sökte praktik vid Högskolan i Borlänge, som har lång erfarenhet och är framstående inom solenergiteknik. Under sin praktikperiod, som började i augusti 2008, bestämde Annabell sig för att inleda studier vid Magisterprogrammet i solenergiteknik vid Högskolan Dalarna. - Det är ett unikt program och finns ingen annanstans, menar Annabell Helmke. Hon berättar om lärare med stort engagemang för förnybara tekniker inom energi. - Här i Borlänge är det verkligen en bra attityd. Många lärare är passionerat intresserade och deras engagemang smittar, säger Annabell. Efter examen längtar Annabell Helmke efter att få arbeta praktiskt med energifrågor. -Jag vill arbeta på ett ställe som har fin atmosfär och en bra attityd. Mitt jobb måste vara meningsfullt för både mig och samhälle, säger Annabell.

9 Utbildning, forskning och samverkan Vi har medvind och solen i ryggen! Det är mycket som händer runt oss just nu. Klimatdebatten sätter fokus på det här området och det arbete vi har lagt ner under många år börjar verkligen ge resultat. Det finns två utbildningsprogram inom det här området på Högskolan i Borlänge. Ett ettårigt internationellt magisterprogram i solenergiteknik (ESES European Solar School) och ett tvåårigt energiteknikerprogram. Magisterprogrammet har utvecklats från att ha 6 studenter 2009 till cirka 200 sökande till de 35 platserna idag. De flesta studenterna kommer från andra länder och utbildningen sker på engelska. Från 2011 kommer studenter utanför Europa att få betala för sina studier berättar Eva Lindberg som är avdelningschef och ämnesansvarig inom energi och miljöteknik. Det här är ett hot som vi möter genom att aktivt marknadsföra oss inom Europa genom besök och samarbeten med andra universitet. Vår strävan är att inte behöva handla med studenter utan enbart rekrytera från Europa istället. Det finns en risk annars att det är ekonomiska resurser som blir avgörande istället för kunskap och engagemang. Energiteknikerprogrammet ges på svenska och är en distansutbildning. Utöver högskoleutbildningarna anordnas även solenergikurser och seminarier inom området riktade till konsumenter och företag. De flesta studenterna gör examensarbeten i samarbete med det lokala näringslivet. Ett bra exempel på hur Högskolan och företagen kan samverka till nytta för båda parter. Högskolans kunnande och resurser kommer företagen tillgodo och studenterna får komma ut och jobba med riktiga projekt i arbetslivet. Det kan vara till exempel energiutredningar men även andra projekt. En student gör till exempel ett arbete och tittar på uppvärmning av badpooler med solvärme vid Leksand Sommarland. Eva är Fil.dr, univ.lektor och ämnesföreträdare i Energi och miljöteknik, samt chef för avdelning 5 vid Akademin Industri och samhälle, Borlänge. Eva Lindberg, eli@du.se.

10 Idéer ur en folieform Vissa gaser leder värme mycket sämre än luft. Det utnyttjas vid forskningsprojektet. Att fånga värme från solen med solfångare och ackumulatorteknik är inte något nytt. Redan för 100 år sedan fanns sådana system i drift. Men genom att olja och el varit billigare har utvecklingen gått sakta och inte tagit riktig fart förrän de sista 20 åren. Johan Vestlund är industridoktorand i solvärmeteknik och arbetar med att göra högpresterande plana solfångare tillverkningsbara till en rimlig kostnad. Arbetet sker i samarbete med företaget Solentek och utvecklingsprojektet Solar Solutions. Projektet som Johan forskar inom, hade sin upprinnelse när Gunnar Wilson, en av pionjärerna inom svensk solfångarteknik en gång under en lunchpaus fick en idé från en folieform fylld med pommes frites. Genom att fylla en solfångare med ädelgas med låg värmeledningsförmåga och täcka det med ett glas kan man ta tillvara mer solenergi. Principerna blir likartade de som används vid tillverkning av vanliga argonfyllda energiglas till fönster. Idag arbetar Johan med tester där han använder olika ädelgaser för att få fram den optimala lösningen både prestandamässigt och ekonomiskt samt vad som är tekniskt möjligt. Vad har då projektet gett för resultat? Räknar man på värmeenergin som solen ger så är det i Sverige cirka 1100 kwh/kvadratmeter och år. Energi som ständigt strålar mot jordytan och kan tas tillvara utan så stora ingrepp i miljön. Prestandan på en solfångare beräknas på hur mycket av värmeenergin den kan ta tillvara berättar Johan. En bra solfångare kan fånga in ungefär hälften av värmen. I våra försök med gasfyllda solfångare ser vi att vi kan öka prestandan med cirka procent. Vi jobbar med olika gaser, olika tjocklek och material i försöken. Andra parametrar som kan varieras är till exempel solfångarens vinkel mot instrålningen. Johan som är en av sex doktorander vid inom området avslutar sina doktorandstudier under året och hoppas att kunna arbeta vidare med solfångarteknik inom Solentek och Solar Solutions. Johan Vestlund, jve@du.se.

11 I samarbete med lokalt näringsliv Nya energismarta hus Ett exempel på ett nytt energitänkande och lokalt samarbete med näringslivet är Villa Paradiset i Borlänge. Villan har byggts som ett samarbetsprojekt mellan bland annat Fiskarhedenvillan och Högskolan Dalarna. Villa Paradiset är nu öppet som visningshus ett halvår innan det kommer att säljas och intresset är redan mycket stort Huset placering och takvinkel har anpassats till de 22 kvadratmeter solpaneler och 30 kvadratmeter solceller för som finns på taket. Solpanelerna ger tillsammans med en vattenmantlad vedkamin värme och varmvatten och solcellerna producerar ca kwh hushållsel per år. Andra exempel på energibesparande åtgärder är den extra isolerade bottenplattan, lågenergibelysning och disk- och tvättmaskin som försörjs med varmvatten via värmeväxlare. Företaget Solentek i Djurmo är ett annat av de företag som vi bedriver ett nära samarbete med i till exempel forsknings- och doktorandprojekt. Klaus Lorenz - ägare och grundare - jobbar halvtid som företagsledare och innesäljare på företaget och halvtid som forskare vid Högskolan.

12 Produktion, idé, text, grafisk form: RR Reklambyrå, Foto: RR Reklambyrå, istockphoto, Högskolan Dalarna, Klaus Lorenz, Kent Börjesson m fl. Tryck: Sandvikens Tryckeri Vill du vet mer om oss och vårt arbete? Kontakta oss gärna! Besökadress: Högskolan Dalarna Röda Vägen 3 Borlänge Postadress: Högskolan Dalarna Falun Telefon: (växel) Fax: