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Thermische Energiespeicher

Thermische Speicher – auch bekannt als Aquiferspeicher

Die thermischen Speicher sind derzeit die am weitesten verbreiteten Speicher für eine aktive Energiespeicherung. Sie bieten dabei zahlreiche Vorteile, werden sie doch nicht umsonst gerne eingesetzt, wenn der Energiebedarf und die Energieerzeugung sich zeitlich nicht überschneiden. Die Vorteile im Überblick:

  • Nutzbarkeit regenerativer Energien erhöhen, trotz starker tages- und jahreszeitlicher Schwankungen
  • Vermeidung von Lastspitzen beim Energiebedarf bzw. Ausgleich selbiger, dadurch rationellerer Einsatz der vorhandenen Energie
  • Erhöhung bzw. Gewährleistung der Versorgungssicherheit
  • Erhöhung der Laufzeiten, um die Effizienz von Wärmeerzeugern zu verbessern
  • Senkung der Abkühlverluste bei Wärmeerzeugern
  • Senkung der Schadstoffemissionen beim häufigen Takten der Wärmeerzeuger

Arten der thermischen Speicher

Beim thermischen Speicher kann man ebenfalls in verschiedene Unterarten unterscheiden. Diese richten sich nach unterschiedlichen Faktoren, wie folgende Aufstellung zeigt:

Faktoren Unterarten
Nutztemperaturniveau Niedertemperaturspeicher
Mitteltemperaturspeicher
Hochtemperaturspeicher
Dauer der Energiespeicherung Kurzzeit-Wärmespeicher
Langzeit-Wärmespeicher
Thermodynamisches Prinzip der Speicherung Sensible Speicher
Latentwärme Speicher
Thermochemische Speicher

Künftige Ziele bei den thermischen Speichern

Für die Zukunft hat man sich im Rahmen der thermischen Speicher viel vorgenommen. Druckbehaftete Pufferspeicher sind derzeit von großer Bedeutung, wenn es um Heiz- und Kältekreise, aber auch um die Erwärmung des Trinkwassers geht. Sie müssen Volumen bis zu etwa 5 m³ aufweisen. Darüber hinaus sind großvolumige Speicher von etwa 10 m³ für ein Einfamilienhaus notwendig, um beispielsweise die mit Hilfe einer Solaranlage erzeugte Energie zu speichern. In Nahwärmenetzen müssen diese Speicher Größen bis zu 10.000 m³ erreichen.

Bei den Kurzzeitspeichern sind die Ziele etwas anders gelagert. Hier müssen vor allem die Kosten in der Herstellung gesenkt, sowie die Dämmeigenschaften verbessert werden. Langzeitwärmespeicher müssen vor allem hinsichtlich der bautechnischen Ausführung verbessert und kostengünstiger werden. Außerdem soll die Betriebssicherheit gesteigert werden und auch die Effizienz soll künftig erhöht werden.

Wie funktionieren die Speicherarten?

Die Frage, wie die einzelnen Speicherarten funktionieren, ist nicht ganz einfach. Folgende Aufstellung soll darüber Auskunft geben:

Speicher Funktionsweise
Sensible Speicher Wärmestrom (W) wird zugeführt
Zwischen Speichermedium und Umgebung wird ein Temperaturunterschied (Δ T) aufrechterhalten
Dadurch wird W gespeichert
Latentwärmespeicher Gespeicherte Energie wird nicht über Temperaturerhöhung fühlbar gespeichert<br /<Die gespeicherte Energie wird über eine Veränderung des Aggregatzustands freigesetzt
Thermochemische Speicher Reaktive Einbindung der Wärme als chemische innere Energie
Chemische Reaktionspartner werden durch vorgegebene Nutztemperaturniveaus vorgegeben
Reaktionspartner müssen ungiftig sein und die Wärme gut leiten können

Wärmespeicher Unternehmen

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