Ved NTNU på Gløshaugen i Trondheim ligger ZEB-laboratoriet. Det er det første bygget i verden som har et komplett, dokumentert CO2-regnskap for alt fra byggematerialer til maskinbruk under oppføringen.
ZEB står for Zero Emission Buildings, og bygget skal gjennom levetiden kompensere for alle utslipp knyttet til oppføring og drift med egen-produksjon av fornybar energi. Derfor er bygget nesten fullstendig kledd i solceller. Til og med på fasaden mot nord er det en rekke med solceller.
– Panelene på nordsiden er spesielle høyeffektive solceller som er ekstra gode der det er begrensede solforhold, forteller Anne Marte Minge Engh i Solcellespesialisten, som har levert solcelleanlegget.
Bygget eies av SINTEF og NTNU, og er som kontorbygg et levende laboratorium hvor innovative løsninger og materialer for bygg skal utvikles og testes – som for eksempel solcellene mot nord.
Produserer over 1 MWh i døgnet
En av dem som jobber i bygget er SINTEF-rådgiver Odne Oksavik. Han er blant dem som nå overvåker hvordan løsningene fungerer, og legger til rette data fra bygget som forskerne kan bruke videre.
– Vi har vært oppe i over 1 megawattime i døgnet nå i vår, og er veldig spent på hvordan dette utvikler utover i sommerhalvåret, sier han om solcelleanlegget.
For å få enda bedre forståelse av sammenhengen mellom innstrålt effekt og effektiviteten på solcellepanelene, er det installert pyranometer på alle fasader, tak og på pergola.
– Dette er vitenskapelige instrumenter som er kalibrert og montert i korrekt vinkel, slik at vi kan samle inn korrekt verdi for innstrålt energi gjennom hele året, forteller Oksavik.
Oftest installeres solceller kun på tak. Her er imidlertid også fasadene tatt i bruk, og det er flere grunner til det. For det første vil fasadene kunne produsere solstrøm mens taket er dekket av snø om vinteren. For de andre er vertikale flater godt egnet for produksjon når sola står lavt på himmelen i vinterhalvåret — og tidlig på morgenen og sent på ettermiddagen i sommerhalvåret.
– Solceller på fasadene i kombinasjon med tak vil gi en mye jevnere produksjonskurve gjennom dagen, forklarer Engh fra Solcellespesialisten.
De integrerte solcellepanelene på fasadene på ZEB-bygget er spesialprodusert for akkurat dette prosjektet. Solcellespesialisten måtte benytte mange ulike størrelser og former på panelene for å utnytte alt areal og nå energimålet.
– Det krever litt ekstra å få designet til å gå opp med elektrisk konfigurasjon når du har paneler av så ulik størrelse, og det var jo også litt spennende å se at alle de spesialproduserte panelene passet rent fysisk, avslører Engh.
Lagrer 200 kWh i termisk batteri
På energisiden foregår det også et forskningsprosjekt med et helt spesielt termisk batteri i bygget.
– Det er en stor tank som inneholder biovoks som kan endre fase, og i den faseendringen kan vi lagre og hente ut energi. Tanken kan holde på 200 kWh, forklarer Oksavik.
Her brukes strøm fra solcellene for å kjøre varmepumpen for å varme vann, og energien fra det kan lagres i biovokstanken. På den måten oppnås både peak shaving og lagring av varme gjennom dagen, som kan hentes ut om natten eller om morgenen. Det planer om framtidige forskningsprosjekter knyttet til solcellene på taket.
– Det er lagt opp til at vi kan kan høste av den varmeenergien som oppstår under panelene på taket, ved å installere en varmeveksler eller lignende. Det er flere spennende tanker om hvordan vi kan utnytte den energien, avslutter Oksavik.