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Saisonale (Wärme-) Speicher

Saisonale (Wärme-) Speicher, oder sprachlich korrekter intersaisonale Wärmespeicher, sind Wärmespeicher, in denen Wärme über Monate ohne übergroße Verluste gespeichert werden kann. Sinn ist es meistens, einen Wärmeüberschuss aus dem Sommer im Winter für Heizungszwecke zu nutzen.

Bedeutung in der Geothermie

Neben technischen Speichern (wie Wasserbecken) spielen in der Geothermie Erdwärmespeicher eine besondere Rolle. Wegen der geringen Wärmeleitfähigkeit der Gesteine kann im natürlichen Untergrund Wärme lange Zeit gespeichert werden. Hierbei spielt neben der Gesteinmatrix auch die Wasserfüllung und deren Strömung eine entscheidende Rolle. Je nach Temperatur kann zwischen Hoch- und Niedertemperatur Speicher unterschieden werden.

Ohne zusätzliche Investitionen können Erdwärmesonden auch als Speicher genutzt werden, wenn ihnen im Sommer Wärme (ev. aus einer Raumkühlung oder einer Solarthermieanlage) zugeführt wird. Kombinationen aus Erdwärmesonden und Speichern können die Effektivität einer Erdwärmeheizung/ Kühlung wesentlich verbessern. Sie liefern auch (bei richtiger Steuerung) einen Beitrag zum Demandmanagement im Strommarkt, beispielsweise durch zeitgesteuerte Nutzung einer lokalen PV-Anlage.

Wärmespeicher sind auch im Kontext mit Stromspeichern (Batterien, Druckluftspeicher, Pumpspeicher) zu diskutieren. Energie, die letztendlich in Wärme umgewandelt werden soll (power to heat) sollte nicht als Strom sondern (nach der Wandlung) als Wärme gespeichert werden, da diese in einem wesentlich größeren Maß speicherfähig ist. Wärmespeicherung ist mindesten um den Faktor 100 preisgünstiger als Stromspeicherung.

Hochtemperaturwärmespeicher, also Speicher mit Temperaturen aus denen eine thermodynamische Stromerzeugung möglich und sinnvoll ist, werden sowohl für übertage (Stahlplattenspeicher) als auch für untertage diskutiert, als Alternative zu Batteriespeichern. Hier hat sicherlich die untertägige Variante eine größere Bedeutung, da sie sich für wesentlich größere Kapazitäten realisieren lässt.

Konkurrierend sind auch Speicher chemischer Energie zu sehen, wie Erdgas-, Erdöl- und Biomassespeicher.

Saisonale Speicher sind insgesamt ein wesentliches Element eines modernen Energiemarktdesigns.

Literatur

Kapp, C.: Erdreich als saisonaler Energiespeicher. Zürich/Potsdam : NEK Umwelttechnik, 1996

Kapp, C.: Saisonale Energiespeicherung im Untergrund. Institutsneubau der Max-Planck-Gesellschaft in Golm bei Potsdam. In: Sonderdruck aus: Schweizer Ingenieur und Architekt SI+A : (1996), Nummer Nr. 50

Kapp, C.: Überbauung Tschannland Burchrein/LU. Erdwärmenutzung. Saisonale Energiespeicherung. Bruchrain (Luzern) : 1996

Weitere Literatur unter Literaturdatenbank und/oder Konferenzdatenbank.