Wär­me­spei­cher für mehr Effi­zi­enz

Wärmespeicherung mit Zeolith – hier die Kügelchen – steht kurz vor Marktreife. Foto: Fraunhofer IGB

Die Ener­gie­wende stockt vor allem im Wär­me­be­reich. Nörd­lich der Alpen wird es trotz Kli­ma­er­wär­mung immer nötig sein, Wärme zu wandeln, zu spei­chern und zu leiten. Das ist mit ent­spre­chen­den Ver­lus­ten ver­bun­den. Diese können aber mini­miert werden. Puf­fer­spei­cher, die Heiz­las­ten zumin­dest tage­weise ver­schie­ben können, sind dabei nicht weg­zu­den­ken. Neue Mate­ria­lien und Tech­no­lo­gien sollen sie noch effi­zi­en­ter machen.

Alter­na­tive Mate­ria­lien für Puf­fer­spei­cher sind zum Bei­spiel Salz­lö­sun­gen und Par­af­fin (siehe dazu auch SHK Profi 08/2017: Salz- und Par­af­fin­spei­cher – Ein Durch­bruch für die Wär­me­wende?).

Wärme in Gestein spei­chern

In Frage kommen aber auch Gesteine wie Zeolith oder Sili­ca­gel. Diese sind stark porös, haben dadurch eine große innere Ober­flä­che von bis zu 600 m2 je Gramm bei Sili­ca­ge­len und 1.000 m2 je Gramm bei Zeolith. Sie sind in der Lage, Was­ser­dampf an ihrer Ober­flä­che anzu­la­gern, die soge­nannte Adsorp­tion – diese Arten von Spei­chern nennt man daher auch Adsorp­ti­ons­spei­cher. Durch diese Eigen­schaft können sie, im Gegen­satz zu was­ser­ba­sier­ten Puf­fer­spei­chern, Wär­me­spit­zen jah­res­zeit­lich ver­schie­ben: Im Sommer kann die hohe Außen­tem­pe­ra­tur zur Trock­nung des Spei­chers genutzt werden, während die dafür ver­wen­dete Wärme im Winter bei der Befeuch­tung Schritt für Schritt wieder abge­ge­ben wird.

Ein wei­te­rer Vorteil ist die hohe Spei­cher­dichte, die mit bis zu 300 kWh/m3 das Fünf­fa­che derer von Wasser-Pufferspeichern betra­gen kann. Und die Spei­che­rung erfolgt kom­plett ver­lust­frei. Die Arbeits­tem­pe­ra­tu­ren liegen für Sili­ka­gel zwi­schen 40 und 100 °C, bei Zeo­li­then zwi­schen 130 und 300 °C. Sili­ca­gele sind des­we­gen ener­gie­ef­fi­zi­en­ter. Aller­dings sind beide Vari­an­ten noch deut­lich teurer als her­kömm­li­che Wär­me­spei­cher. Daher haben sie sich am Markt noch nicht in breiter Basis durch­ge­setzt. …


Gekürzt. Geschrie­ben für SHK Profi, Ausgabe 9/2019. Der voll­stän­dige Beitrag ist nur dort zu lesen. Zum Abon­ne­ment geht es hier.