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Saisonale Speicher

Jahreszeitlich bedingt besteht zwischen dem Wärmeangebot und dem Wärmebedarf ein Ungleichgewicht. In Sommermonaten ist Sonnenenergie überschüssig, in Wintermonaten muss Wärme in Form von Strom oder fossilen Brennstoffen eingekauft werden. Saisonale Speicher überbrücken diese Lücke zwischen dem Solarstrahlungsangebot im Sommer und dem Heizwärmebedarf im Winter. Sie speichern in den Sommermonaten die überschüssige Wärme, welche dann in der sonnenarmen Zeit im Winter zu Heizzwecken genutzt werden kann.

Pumpspeicherwerk
Pumpspeicherkraftwerk - thingamajiggs - Fotolia.com

Varianten und Speicherprozess

Saisonale Speicher werden nach ihrem Speichermedium in sensible, latente und thermochemische Speicher untergliedert:

  • Sensible saisonale Speicher sammeln im Sommer erwärmtes Wasser und speichern dieses in Tanks (Heißwasser-Wärmespeicher und Kies/Wasser-Wärmespeicher) oder im Erdreich (Erdsonden-Wärmespeicher und Aquifer-Wärmespeicher). Die als Wärme zugeführte Energie wird durch Aufrechterhalten eines Temperaturunterschiedes zwischen Speichermedium und Umgebung gespeichert.
  • Bei latenten saisonalen Speichern bewirkt die zugeführte Wärme im Speichermedium einen Phasenübergang. Das Medium ändert seinen Aggregatzustand z. B. von fest in flüssig. Die eingesetzte Energie wird beim Erstarren des Speichermediums zurückgewonnen. Speichermedien sind gewöhnlich Salzhydrate und Paraffine.
  • Thermochemische saisonale Speicher speichern Wärme auf physikalisch/chemische Art. Dem Speichermedium wird beim Laden Wasserdampf entzogen (Desorption). Bei der Zufuhr von Wasserdampf setzt das Speichermedium Wärme wieder frei (Sorption).

Effektivität und Einsatz

Bemessungskriterium für die Effektivität von saisonalen Speichern ist die Wärmespeicherdichte. Sensible saisonale Speicher bieten die geringste Wärmespeicherdichte. Sie sind am wenigsten effektiv, werden aber vielfältig eingesetzt (z. B. als Pufferspeicher). Ein weiterer Nachteil ist der hohe Verbrauch an Platz. Die Wassertanks füllen bei Einfamilienhäusern häufig den ganzen Keller aus oder müssen zentral ins Haus eingefügt werden.

Latente saisonale und thermochemische saisonale Speicher überzeugen durch eine besonders hohe Wärmespeicherdichte. Sie übersteigt die Wärmespeicherdichte der sensiblen saisonalen Speicher um ein Vielfaches. Bei beiden Speichertypen besteht allerdings noch Forschungsbedarf. Latente saisonale Speicher kranken an den hohen Anschaffungskosten. Bei thermochemischen saisonalen Speichern fehlen Materialien mit guter Wärmeleitung.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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Quelle: Wikipedia
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