Mit einem Wärmespeicher können Sie einen bestimmten Umfang an Wärme für einen gewissen Zeitraum speichern und damit die Zeit von der Erzeugung der Wärmeenergie bis zum Bedarf überbrücken. Zu unterscheiden sind Kurzzeit- und Langzeitspeicher. Bei der ersten Variante dauert die Speicherung höchstens wenige Tage, bei der zweiten Variante mehrere Wochen oder Monate.
Wärmespeicher in der Heiztechnologie
Große Bedeutung kommt dem Wärmespeicher bei umweltfreundlichen Heizungsanlagen zu. Das gilt zum Beispiel für thermische Solaranlagen. Die Energieerzeugung findet nur bei vorhandenem Sonnenlicht statt. Damit Sie die gewonnene Wärmeenergie auch nach dem Sonnenuntergang nutzen können, greifen Sie auf einen Wärmespeicher zurück. Bei Pelletheizungen ist diese Speichertechnik ebenfalls wichtig, da Sie die produzierte Energie in der Anlage nicht exakt auf den momentanen Bedarf abstimmen können. Ohne Puffer würden Sie oft entweder zu wenig oder zu viel Energie erzeugen, was zu einer kalten Wohnung oder Energieverschwendung führen würde.
Die unterschiedlichen Methoden
Es haben sich drei Formen der Wärmespeicherung etabliert:
- sensible Speicher: Bei diesen Modellen nimmt ein Speichermedium wie Wasser die Wärme auf und gibt sie bei Bedarf wieder ab. Das Speichermedium schwankt je nach Lade- und Entladevorgang in der Temperatur. Meist handelt es sich um Wasser oder einen Mix aus Wasser und beispielsweise Kies.
- latente Speicher: Das Speichermedium verändert nicht die Temperatur, sondern seinen Aggregatzustand. Häufig geschieht dies im Wechsel von fest zu flüssig und in die andere Richtung. Ein Beispiel ist ein Paraffin-Wärmespeicher.
- thermochemische Speicher: Hier kommen Stoffe wie Zeolithe zum Einsatz, welche die Energie dank umkehrbarer chemischer Reaktionen aufnehmen und abgeben können. Der Vorteil bei einem Zeolith-Wärmespeicher oder einem Silicagel-Speicher besteht in der nahezu verlustfreien Speicherung, allerdings liegen die Anschaffungskosten hoch.
Kennzahlen bei der Wärmespeicherung
Wenn Sie die Berechnung eines Wärmespeichers realisieren wollen, sollten Sie sich mit der Energiespeicherdichte befassen. Sie gibt die Wärmekapazität an, also die maximal speicherbare Wärmeenergie. Für ein kleines Einfamilienhaus brauchen Sie zum Beispiel einen anderen Speicher als für ein großes Mehrfamilienhaus. Wichtig ist zudem der Nutzungsgrad. Er besagt, wie viel Energie im Vergleich zur zugeführten Energie tatsächlich nutzbar ist. Bei sensiblen Wärmespeichern hängt dieser Wert vornehmlich von der Qualität der Dämmung ab. Zu den weiteren interessanten Kennzahlen gehören die Lade- und Entladezeit sowie die maximale Beschickungstemperatur.
Die geeignete Anlage anschaffen
In der Planungsphase spielt die Dimension einer Anlage eine wesentliche Rolle. Sie sollten sich fragen, wie viel Kilowattstunden Sie speichern wollen. Dabei sollten Sie berücksichtigen, wie viel Energie Sie mit einer thermischen Solaranlage oder einer anderen Anlage überhaupt produzieren können. Zusätzlich interessiert die gewünschte Dauer der Speicherung. Genügt Ihnen ein Puffer für kurze Zeiträume oder wollen Sie einen saisonalen Wärmespeicher? Im zweiten Fall leisten unter anderem Wärmespeicher aus Beton unter der Erde und Erdsonden-Wärmespeicher wertvolle Dienste.