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letzte Änderung: 13.04.2014 

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Große Wärmespeicher

Isolierte Warmwasserrohre.
Große Wärmespeicher können beispielsweise in Nahwärmenetzen für Wohnsiedlungen eingesetzt werden. © Rainer Weisflog

Die effiziente Wärmespeicherung über Wochen und Monate setzt sehr niedrige Wärmeverluste voraus. Kleinere Speicher kommen dafür bereits wegen des ungünstigen Außenfläche-Volumen-Verhältnisses nicht in Betracht.

Seit Mitte der 1990er Jahre wurden verschiedene Konzepte mit Großspeichern entwickelt und in Gebäuden mit ganzjährig hoher Wärmenachfrage (z. B. Krankenhäusern) bzw. in Nahwärmenetzen für Wohnsiedlungen erprobt. Als Energiequelle dienen z. B. Solarwärme in Kombination mit fossil betriebenen Heizkesseln (solarunterstützte Nahwärme) oder Blockheizkraftwerke.

Für die Speicherung über Monate hinweg (saisonale Speicher) werden unterschiedliche Speicherkonzepte in Pilotprojekten erprobt. Als Speicher wurden eigens erbaute Hochbehälter ebenso eingesetzt wie ins Erdreich integrierte Systeme.

Speichertyp Heißwasser Kies-Wasser Erdsonden Aquifer
Speichermedium Wasser Kies-Wasser-Gemisch Formation im Untergrund Wassergesättigte Formation im Untergrund
Speicherkapazität
[kWh/m³]
60-80 30-50 15-30 30-40
Speichervolumen
[in m³ WÄ]
1,0 1,3-2,0 3,0-5,0 2,0-3,0
Dimensionierung*
[m³/m² FK]
1,5-2,5 2,5-4,0 8,0-10,0 4,0

WÄ=Wasseräquivalent, FK=Flachkollektor
* Richtwert des Speichervolumens je m² Kollektorfläche für solaren Deckungsanteil von 50%

Andere Konzepte nutzen Grundwasservorkommen (Aquifere) oder auch Erdschichten als natürliche Wärmespeichermedien. Die Pilotprojekte zeigten, dass eine Langzeit- Wärmespeicherung den solar erzeugten Wärmeanteil von Siedlungen auf über 50% steigern kann. Allerdings liegen die Kosten mit 75-450 Euro pro m³ Wasseräquivalent noch zu hoch für einen wirtschaftlichen Betrieb. Die Forschung arbeitet derzeit an verschiedenen Strategien zur weiteren technischen und wirtschaftlichen Optimierung der Systeme.


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