Saisonwärmespeicher
Die Sonne sendet uns rund 1000 kWh/m2/Jahr. Der Heizwärmebedarf von mittelmäßigen Gebäuden liegt bei 100 kWh/m2/Jahr. Eine reine Solarheizung, von der viele Energievorkämpfer träumen, ist also leicht möglich – wenn man die Sonnenwärme vom Sommer bis in den Winter speichern kann.
Beispiele
- In Dänemark wurden alte Sand- und Schottergruben bis knapp über den Grundwasserspiegel ausgebaggert, mit Vlies und Folie abgedichtet und mit Wasser gefüllt. Darauf kam eine Wärmedämmung, und die Saisonwärmespeicher waren fertig.[1] Sie werden zur Fernwärmeproduktion mit Sonnenkollektoren verwendet, wobei aber Biomasse und Stromüberschüsse rund die Hälfte des Jahreswärmebedarfs beisteuern.[2]
- In den Niederlanden gibt es ein Treibhaus, das die Wärme des Sommers in 170–
200 m Tiefe speichert. Dort befindet sich Wasser in Sandschichten, welches im Winter mit einer Temperatur von 18°C zurückgeholt wird. Für die Beheizung mit 50– 55°C wird eine Wärmepumpe benötigt.[3] Es handelt sich also nicht um einen Saisonwärmespeicher im engeren Sinn, weil dieser keine reine Solarheizung ermöglicht. - Beim deutschen Reichstagsgebäude wird 70°C heiße Abwärme von kleinen Heizkraftwerken in rund 300 m Tiefe gespeichert und im Winter zum Heizen verwendet.
- Die niederösterreichische Solarfirma "Technische Alternative" verwendet an ihrem Firmensitz 100 m2 Sonnenkollektoren sowie einen 90 000-
l- Saisonwärmespeicher und kann damit bis Ende November rein mit Sonnenenergie heizen. - Im Münchner Stadtteil "Am Ackermannbogen" wurde aus Beton und Stahl ein Wassertank gebaut, der 6 Millionen l fasst und Sonnenwärme bis in den Januar speichert.
Probleme
- Für ein Einfamilienhaus mit 10 000 kWh Heizbedarf würde ein Speicher mit 170 000 l Wasser benötigt. Dieser wäre klar unwirtschaftlich. Daher kommt eine vollsolare Raumheizung derzeit nur bei Forschungsprojekten zum Einsatz.[4] Ein Saisonspeicher für die teilsolare Beheizung einer Wohnhausanlage rechnet sich allenfalls im Vergleich mit einer Öl- oder Stromheizung.[5]
- Große Speicher wie in Dänemark sind vergleichsweise kostengünstig. Dennoch kommt die Speicherung einer Kilowattstunde Sonnenwärme relativ teuer, weil nur einmal im Jahr gespeichert wird. (Fernwärmespeicher sind in der Hinsicht deutlich besser dran.)
- Um den Fernwärmebedarf der Stadt Graz zu 20% mit Sonnenkollektoren decken zu können, wäre ein Saisonwärmespeicher mit mehr als 1 Milliarde l Wasser nötig. So große Wärmespeicher wurden bisher bei Weitem noch nicht angelegt.[6]
Meine Einschätzung
Für die Energiewende beim Heizen und die Zukunft der Fernwärme ist die Erschließung des Potenzials an Sonnenwärme mit Saisonwärmespeichern entscheidend. Das wird aber nur mit großen, "zentralen" Anlagen gehen. Der Traum vom energieautarken Einfamilienhaus wird sich auf absehbare Zeit nicht verwirklichen.
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Quellen
| [1] | Christian Holter: Solarwärme neu gedacht – Fernwärme für Europas Städte (PDF), Solarthermie, 3/2015, S. 20 (im PDF S. 2) |
| [2] | Christian Holter: Städte mit Sonnenenergie heizen? (PDF), Soziale Technik, 2/2013, S. 3 |
| [3] | Biogemüsefibel 2010 (PDF, 3 MB), S. 21 (im PDF S. 23) |
| [4] | Energie- und Umweltagentur Niederösterreich: Modern heizen – komfortabel und zukunftssicher (PDF, 3 MB), S. 36 |
| [5] | Christian Holter: Städte mit Sonnenenergie heizen? (PDF), Soziale Technik, 2/2013, S. 4 |
| [6] | Christian Holter: Solarwärme neu gedacht – Fernwärme für Europas Städte (PDF), Solarthermie, 3/2015, S. 20 (im PDF S. 2) |