Im Zuge der Erhöhung des Anteils transparenter Gebäudeumhüllungen in der modernen Architektur kommen pneumatisch stabilisierte Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE)-Folienkissen immer öfter zum Einsatz. Diese erfüllen den Wunsch nach transparenten Dach- oder Fassadenkonstruktionen, führen jedoch durch ihre hohen Transmissionsgrade zu einer verstärkten Erwärmung des Gebäudeinneren und erhöhen den Klimatisierungsbedarf. Für die Entwicklung eines effektiven Verschattungssystems wird die Möglichkeit fluiddurchströmter Kissenmittellagen erforscht. Für diese ETFE-Solarkollektoren wird zudem eine mögliche energetische Nutzung der absorbierten Energie angestrebt.
Es wurden vereinfachte Kollektormodelle konzipiert und durch das Verschweißen zweier ETFE-Folienlagen gefertigt. Zwei Möglichkeiten der Aufweitung der dabei entstandenen Kapillarstrukturen wurden untersucht und bewertet. Mit einer dafür konzipierten Anordnung aus Mess- und Datenloggertechnik wurden in Durchströmungstests der Druckabfall über die Kappilarstrukturen sowie, unter Eintrag von Strahlungsenergie, die Erwärmung eines eingefärbten und eines transparenten Absorberfluids für verschiedene Parameter ermittelt.
In mehreren Schritten wurden die Solarkollektoren weiterentwickelt indem deren Geometrien sowie Anschlussmöglichkeiten verändert wurden. Es konnten Strukturen geschaffen werden die sich unter Durchströmung eines heißen Fluids gut aufweiten ließen und dabei Druckverluste von nur wenigen Millibar aufwiesen. Das in den thermohydraulischen Tests ermittelte energetische Potential fällt im Vergleich mit marktüblichen Standardkollektoren erwartungsgemäß gering aus, ist jedoch bereits deutlich erkennbar. Der gemessene Temperaturanstieg von über 5 Kelvin lässt sich durch eine Vergrößerung der Kollektorfläche, eine Verbesserung der Absorbereigenschaften des Solarfluids sowie eine Verringerung der Wärmeverluste durch das die Kollektorstruktur in der Praxis umhüllende Membrankissen weiter erhöhen.