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Shinook: Alte Radiatoren können auch ohne umfangreiche Sanierung effizienter werden

Shinook: Alte Radiatoren können auch ohne umfangreiche Sanierung effizienter werden

Am Anfang stand das Experiment: Marc Bätschmann und Christoph Meier von der BS2 AG fanden heraus, wie man die Vorlauftemperatur von Radiatoren senken kann. Sie hängten eine Airbox-Lüftung  an einen Radiator – und plötzlich wurde es in Meiers Zimmer deutlich wärmer.

  

Bätschmann brachte die Idee beim Design and Technology Lab ein. Das Design and Technology Lab versteht sich als Schnittstelle zwischen Design und Maschinenbau, gegründet von der ETH und der ZHdK. Studierende beider Fachrichtungen sollen hier zusammen ihre Bachelorarbeit machen, indem sie ein Problem lösen, das direkt aus der Industrie gestellt wurde.

Philipp Bühler und Sarina Vetter nahmen sich des Themas an, das die BS2 AG ins Design and Technology Lab eingebracht hatte. Bühler studierte an der ZHdK Industriedesign, Ingenieurin Sarina Vetter schloss ihr Studium an der ETH ab. Ihre Antwort auf die Frage nach einem möglich einfachen Optimierungssystem für bestehende Radiatoren heisst «Shinook».

  

Höherer Wirkungsgrad dank eines Luftstroms

Die Shinook-Erfinder hatten ein klares Ziel: Den Wirkungsgrad alter Heizkörper zu verbessern, ohne den Heizkörper selbst zu verändern. Zu diesem Ziel führen zwei Wege: Entweder vergrössert man die Oberfläche oder erzeugt eine Konvektion mit einer Belüftung. Nach einigen Berechnungen war klar, dass die Oberfläche nach dem Absenken der Vorlauftemperatur um mehr als das Zehnfache vergrössert werden müsste - selbst mit der Technologie der Heat-pipes, kühlturm-ähnlichen Profilen oder hochleitfähigen Materialien blieb das Problem, dass zu viel Material nötig gewesen wäre. Die Lösung offenbarte sich in einem Luftstrom, der leise ist und effizient erzeugt wird.

  

Eine preisgekrönte Idee

Das Revolutionäre daran: Mit diesem Prinzip wird ein altes Heizsystem besser, ohne dass die alten Radiatoren ausgetauscht werden müssen. Shinook ist der Prototyp für einen Adapter, der die Leistung der Heizung verbessert, eine umfangreiche Sanierung ist nicht notwendig.

Indem der Umbau im Innern des Gebäudes wegfällt, werden die Kosten für die Renovierung deutlich tiefer und das Heizen umweltfreundlicher, denn gerade in älteren Gebäuden sind alte Radiatoren keine Seltenheit.

Der Ventilator des Heizungsadapters verbessert die Wärmeabgabe der Heizung. Es wird wärmer ohne Sanierung.

   

Mit ihrer Idee haben Philipp Bührer und Sarina Vetter einen Nerv getroffen. Eine Lösung, die bei einem Minimum an Aufwand die Leistung maximiert, spricht viele an, die sich mit der Sanierung eines alten Gebäudes auseinandersetzen. Diesen Ansatz honorierten auch zwei Jurys. Shinook gewann den Migros-Umweltpreis und war für den James Dyson Award nominiert.  

Die Shinook-Erfinder erklären diesbezüglich auf der Seite des James Dyson Awards:

«Wir haben all unsere Energie in ein Ventilatorsystem gesteckt, das so wenig Material wie möglich benötigt, einfach zu installieren, modular aufgebaut und natürlich sehr, sehr leise ist. Die Oberfläche wurde parallel entwickelt. Wir haben verschiedene Materialien und Abstände getestet und mit Strukturen experimentiert, die die Wärmeübertragung verbessern könnten. Bis wir ein Modell bauen konnten, das den Bedürfnissen der Nutzer voll und ganz gerecht wird, waren viele Skizzen, Renderings und Prototypen nötig.»

  

Clever gestaltete Oberflächenplatten

Shinook besteht also aus zwei Elementen. Zum einen wälzen modulare und geräuschlose Ventilatoren die Luft um. Das bedeutet, dass sie die Wärmeübertragung beschleunigen, und dabei nur wenig Energie verbrauchen. Integrierte und leicht zu reinigende Filter halten Staub und Schmutz von den Heizkörpern und ihrer Umgebung fern. Zum anderen lenkt ein zweites Element - eine Oberflächenplatte aus zusammenklebbaren Teilen - den Luftstrom. Die Oberflächengestaltung der Platte erzeugt leichte Luftturbulenzen und vermischt kalte und warme Luft. Zusätzlich absorbiert die dunklere Rückseite der Platte die Wärmestrahlen, wodurch sich die Luft noch weiter erwärmt. Durch die Kombination dieser Prinzipien kann der Wirkungsgrad des Radiators, der beispielsweise mit einer Vorlauftemperatur von 35 °C betrieben wird, verdoppelt werden.

.Ästhetisch und Funktional: Die Oberfläche erhöht die Wärmeabgabe. Der Adapter Shinook passt auf konventionelle Radiatoren.

  

Und die Zukunft?

Shinook ist eine innovative Designstudie für einen Adapter, der mit wenig Aufwand grosse Wirkung erzielt. BS2 sieht grosses Potenzial in dieser Idee - und nicht nur in dieser. Um die drohende Klimaerwärmung abzuschwächen, müssen die Treibhausemissionen sinken. Für die Erreichung dieses Ziels spielt der Gebäudebetrieb eine grosse Rolle, denn ein Viertel aller in der Schweiz produzierten CO2-Emissionen verursacht der Gebäudepark. Damit diese CO2-Quelle versiegt, müssen emissionsfreie Alternativen geschaffen werden. Gesellschaft und Politik fordern an dieser Stelle zu Recht von der Wissenschaft neue Lösungsansätze. Für die BS2 AG, die ursprünglich ein «Spin-Off der ETH» war, gehören «Forschung und Entwicklung» schon seit der Gründung zu ihren Kerndisziplinen. Die Forschung und die Entwicklung werden nicht nur gefördert, sondern auch intern betrieben. Wer sich in der Forschung breiter engagiert, entwickelt eine Vielzahl von Lösungsansätzen und gelangt so neben den grossen Massnahmen auch zu kleineren Programmen.

Marc Bätschmann, CEO der BS2 AG, der die Grundidee ursprünglich ans Design and Technology Lab herangetragen hat, resümiert zufrieden:

«Shinook beweist, dass es möglich ist, die Vorlauftemperatur mit einem Adapter zu senken. Das Potenzial dahinter ist riesig – grundsätzlich kann Shinook bei jedem Radiator zum Einsatz kommen.»

03.11.2020