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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