sonnenwärme im winter

Sonnenkraft im Winter – Zeolith ersetzt Wasserspeicher

Neue Entwicklungen bei Langzeitspeichern begünstigen energieautarke Häuser

Die Wärme des Sommers im Winter nutzen. Die Idee ist schon sehr alt. Bei den ersten Häusern, die dies umsetzten, war das Mittel der Wahl ein sehr großer Wassertank. Und mit sehr groß ist wirklich sehr groß gemeint. Dieser kann bei einem Einfamilienhaus schon mal 30 m³ groß sein. Das sind dann 30 000 Liter Wasser. Dafür muss man Platz haben und den Tank muss man natürlich auch bauen und bezahlen.

Ein grundsätzliches Problem beim Wasserspeicher ist allerdings, dass dieser Wärmeverluste hat. Die mühsam gespeicherte Wärme geht über die Außenfläche des Tanks verloren. Bei dem o. erwähnten 30.000 Liter Tank in Würfelform hätte man eine Oberfläche von ca 58 m². Trotz dieses nahezu optimalen Oberflächen-zu-Volumen-Verhältnisses geht über den langen Zeitraum von Sommer zu Winter auch bei passivhausähnlicher Dämmung des Tanks von 0,15 W/m²K sehr viel Energie verloren. Würde man einen solchen Tank einmal im Sommer aufladen auf 95°C und dann bis Winter stehen lassen, dann wäre der Tank im Winter kalt.

Ziel ist also ein Speichersystem, das die Energie verlustfrei einlagert und bei Bedarf auch wieder portioniert freigibt. Ein solches System scheint nun auf einem guten Weg zu sein. Die Technik bedient sich dabei des Materials Zeolith. Dieses Material gibt Wärme frei, sobald es mit Feuchtigkeit in Berührung kommt. Solange also keine Befeuchtung des Materials stattfindet, bleibt der Zustand stabil und die Wärme bleibt im Material. Damit sind Entladungseffekte wie beim Wasserspeicher ausgeschlossen. Die heißen Sommertemperaturen mit Vakuum-Kollektoren werden dafür verwendet, das Zeolith zu trocknen und damit aufzuladen. Im Winter, wenn die Sonnenenergie gebraucht wird, lässt man das Zeolith mit feuchter Luft durchströmen und heizt damit über die Lüftung die Räume. Die so gespeicherte Energie lässt sich beliebig lange verlustfrei lagern. Verluste entstehen nur bei den Be- und Entladevorgängen.

Modell des atomaren Gerüsts von Zeolith X. Das große Eingangsfenster (Bildmitte) hat einen Durchmesser von ca. 0,7 nm. © Ch. Baerlocher and L.B. McCusker, Database of Zeolite Structures. www.iza-structure.org/databases/

Die Wärmespeicherfähigkeit von Zeolith liegt dabei pro m³ deutlich höher als die von Wasser. Sie wird mit ca 163 kWh/m³ angegeben und liegt damit beim 2,5fachen von Wasser. Vergleicht man diesen Wert mit Öl, wären dies 16,3 l Öl. Damit ist man also immer noch weit von der Energiedichte eines Öltanks entfernt. Wollte man 3000 l Öl durch einen geladenen Zeolithspeicher ersetzen, bräuchte man 184 m³ Zeolith-Speicher. Die Rechnung stimmt natürlich nicht ganz, da die Sonne nicht nur einmal im Jahr scheint, sondern ganzjährig. Trotzdem zeigt der Vergleich, dass zum sinnvollen Einsatz eines Zeolith-Speichers der Energiebedarf eines Hauses deutlich reduziert wird.

Die gute Nachricht ist also, dass es zunehmend Techniken gibt, die Sonnenenergie des Sommers direkt und ohne große Umwege für den Winter nutzbar machen. Die „schlechte“ Nachricht ist, dass dieses System sich nicht für nicht gedämmte Häuser eignet. Der notwendige Speicher wäre zu groß. Es bleibt also dabei: Zunächst den Energiebedarf reduzieren und dann für den Rest sich das beste System überlegen. Das ist ein komplexes Vorhaben, bei dem es gut ist, wenn man einen Fachmann zur Seite hat, der sich mit soetwas auskennt. Und da Energie nur ein Thema unter vielen beim Wohnen und Leben ist, stehen wir Ihnen auch gerne mit unserem weiteren Fachwissen zur Verfügung

SCHNEEWEISS ARCHITEKTEN – Ihre Experten für Energieefffizienz und Barrierefreiheit

 

Schreibe einen Kommentar

Deine E-Mail-Adresse wird nicht veröffentlicht. Erforderliche Felder sind mit * markiert.