Wärmespeicher

Ein Wärmespeicher speichert thermische Energie, um diese bei Bedarf gezielt zur Verfügung stellen zu können.

Wärmespeicher werden vor allem in Privathaushalten eingesetzt, um Raumwärme und die Warmwasseraufbereitung wirtschaftlicher steuern zu können. Vor allem Gebäude, die regenerative Energiequellen nutzen, sind auf wirksame Wärmespeicher angewiesen, da die Spitzenzeiten der Energieaufnahme aus regenerativen Quellen und der Wärmebedarf der Verbraucher zeitlich selten zusammenfallen.

Wärmespeicher werden auf der Grundlage unterschiedlicher Techniken konstruiert. Die jeweils verwendete Speichertechnik hängt vom Einsatzzweck ab. Warmwasserspeicher werden vorrangig in Kombination mit Solaranlagen zur Erwärmung von Trink- und Brauchwasser oder zur Unterstützung einer Heizungsanlage eingesetzt. Beim Warmwasserspeicher dient Wasser als Speichermedium für die thermische Energie. Die aufgenommene Sonnenenergie wird dem Wasserspeicher über einen Kollektorkreislauf, in dem sich ein Wärmeträgerfluid befindet, zugeführt.

Für die saisonale Wärme- und Kältespeicherung können Aquiferspeicher oder Erdsondenspeicher genutzt werden. Beim Aquiferspeicher dient das Grundwasser als Wärme- (oder Kälte-) Speicher. Der Grundwasserleiter (der Aquifer) wird über zwei Bohrungen zum Austauschen des Wassers erreicht. Beim Erdsondenspeicher werden zwei Wärmetauscher in bis zu 100 m Tiefe in das Erdreich und das Grundwasser eingeführt.

Luftdurchströmte Steinspeicher lassen sich gut auf Hausdächern installieren. Mittels eines Ventilators heizt die warme Außenluft einen kaminartigen Speicher aus Kies auf, der in warmen Regionen kostengünstig thermische Energie zur Verfügung stellt.

Zur Raumklimatisierung lassen sich am effektivsten Phasenwechselspeicher verwenden. Diese Wärmespeicher arbeiten mit einem 12-Stunden-Speicher, die sicher stellen sollen, dass der für die Raumtemperierung benötigte Energiebedarf nicht ausgerechnet in Spitzenlastzeiten aus dem Stromnetz entnommen wird. Eine Ausführung eines Phasenwechselspeichers arbeitet beispielsweise mit Paraffin-Mikrokapseln, die in die Verputzung der Gebäudewände eingelassen werden. Bei hohen Außentemperaturen schmilzt das Paraffin und nimmt thermische Energie auf, die es bei sinkenden Temperaturen durch die Veränderung des eigenen Aggregatzustands wieder an die Umgebungsluft abgibt.