EAST: Revo­lu­tio­nä­res Konzept – Salz­spei­cher für die Wär­me­wende

Testanlage des Salzspeichers, der drei mal effizienter ist als herkömmliche wasserbasierte Wärmespeicher. Fotos: Rawema Salzsspeicher, Warmwasserspeicher, Effizienz
Testanlage eines Salzspeichers. Foto: Rawema

Der Kon­gress EAST am 16. und 17. Sep­tem­ber 2019 befasst sich auch mit unkon­ven­tio­nel­len Spei­cher­lö­sun­gen im Wär­me­markt. Eine davon: Wärme, statt wie bisher üblich in Wasser, mit Hilfe von Salz spei­chern. Das ist deut­lich effi­zi­en­ter. Pra­xis­er­probte Lösun­gen gibt es schon.

Neben dem Ver­kehrs­sek­tor ist der Wär­me­be­reich das große Sor­gen­kind der Ener­gie­wende. Auch hier gibt es neben Bio­masse in Form von Holz und Solar­ther­mie kaum Mög­lich­kei­ten, Wärme erneu­er­bar zu erzeu­gen. Zwar zählen Wär­me­pum­pen, würden sie denn aus­schließ­lich mit erneu­er­ba­rem Strom betrie­ben, auch dazu. Doch das ist nur bei einem gerin­gen Teil der in Deutsch­land instal­lier­ten Wär­me­pum­pen der Fall.

Die Poten­ziale für erneu­er­bare Wärme sind zudem begrenzt. Des­we­gen kommt es umso mehr darauf an, Wärme effi­zi­ent zu erzeu­gen, zu spei­chern und zu ver­brau­chen. Das geht nur mit Hilfe von Wär­me­spei­chern. Bisher üblich und markt­be­herr­schend sind Warm­was­ser­spei­cher, die immer­hin bis zu 48 Stunden ver­lust­frei Wärme auf­be­wah­ren können. Doch dann kommt es zu Ver­lus­ten. Und: Wasser ist zwar ein guter Wär­me­spei­cher, aber ein schlech­ter Wär­me­lei­ter. Einen solchen Puf­fer­spei­cher mittels erhitz­tem Wasser auf­zu­hei­zen bedarf also viel Energie.

Eine Lösung, wie dies ver­mie­den werden kann, wurde in Thü­rin­gen zur Pra­xis­reife ent­wi­ckelt. Die Firma H.M. Heiz­kör­per aus Din­gel­städt nutzt dafür etwas Alt­be­kann­tes: die Wärme, die bei der Kris­tal­li­sa­tion von Salzen frei wird. Jeder kennt diesen Effekt von den kleinen, prak­ti­schen Hand­kis­sen, wobei ein Impuls durch eine kleine Metall­platte das Kissen bei Bedarf warm werden lässt.

Das phy­si­ka­li­sche Prinzip, das dahin­ter­steckt, nennt sich Pha­sen­wech­sel, die ihn ver­wen­dende Tech­no­lo­gie Lat­ent­wär­me­spei­cher. Genutzt werden dafür über 50 Arten von Salzen, nicht jedoch Koch­salz. Zur Anwen­dung kommt diese Technik auch im größten euro­päi­schen Son­nen­kraft­werk, dem Andasol im spa­ni­schen Anda­lu­sien. Denn hier wird mittels Son­nen­spie­geln Wärme von bis zu 600 °C erzeugt, die nur in Salz­spei­chern effek­tiv bewahrt werden kann.

Klei­nere Lösun­gen kommen etwa in ener­gie­aut­ar­ken Gebäu­den zum Einsatz, wie sie in ent­le­ge­nen Gebie­ten zu finden sind. Hier können Solar­ther­mie­an­la­gen die Salz­spei­cher auf­fül­len, wenn die Sonne scheint und die Wärme lang­fris­tig abgeben. Die Spei­cher­ka­pa­zi­tät von Salz­lö­sun­gen ist zudem etwa dreimal so groß wie die von Was­ser­spei­chern. Man kann also mit deut­lich klei­ne­ren Spei­chern arbei­ten oder aber mit ver­gleich­bar großen Spei­chern die drei­fa­che Menge an Wärme spei­chern. Die von HM gefer­tig­ten Salz­spei­cher können modu­l­ar­tig gekop­pelt werden.

Ein Work­shop zur EAST, Sek­tor­über­grei­fen­des Ener­gie­ma­nage­ment, wird sich aus­führ­lich mit Alter­na­ti­ven zu den her­kömm­li­chen Warm­was­ser­spei­chern befas­sen. Dabei wird Fabian Hoppe, Pro­ku­rist bei H. M. Heiz­kör­per GmbH & Co. KG, im Vortrag „Die Ther­mo­bat­te­rie – Wärme lang­fris­tig ver­lust­frei spei­chern. CO2-neu­tra­les und emis­si­ons­freies Heizen“ alle Aspekte der Salz­spei­cher beleuch­ten.

Neben Salzen ist auch der Einsatz von Par­af­fin denkbar, weil es ein ähn­li­ches Pha­sen­ver­hal­ten wie Salz­lö­sun­gen auf­weist. Bekannt sind auch Lösun­gen, die das Prinzip der Adsorp­tion nutzen, also der Wär­me­spei­che­rung mittels Zeolith oder anderen Gestei­nen.

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Weitere Infor­ma­tio­nen zur EAST finden sich hier.

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