Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Vom Heizungskeller bis zum Seecontainer: Puffersystem speichert Wärme

18.08.2011
Duo, Vario oder ein Seecontainer für Großabnehmer - Wärme für jeden Zweck speichern kann ein modulares Speichersystem von Wissenschaftlern der Universität Kassel. Weiterentwickelt und produziert wird es im Spin-Off-Unternehmen FSAVE Solartechnik.

Die Kasseler Forscher konstruierten ein ausgereiftes, mehrfach preisgekröntes, nachrüstbares und am Markt zunehmend begehrtes druckloses Pufferspeichersystem für Sonnenkollektoren, Blockheizkraftwerke oder Holzhackschnitzelanlangen. Dieses kann den Einsatz fossiler Brennstoffe wie Erdgas oder Öl zur Bereitung von Warmwasser und zum Heizen auf ein Minimum beschränken.

Der Ausbau der Photovoltaik, die mittels Solarzellen das Sonnenlicht in elektrischen Strom verwandelt, schreitet vehement voran. Doch mit Sonnenstrom allein wird die Wende hin zu erneuerbaren Energien nicht zu schaffen sein. Denn in fast allen Haushalten und Industriebetrieben ist der Bedarf an Wärme deutlich höher als der an elektrischer Energie. Aber der erfolgreiche Einsatz von Sonnenkollektoren, die Wasser mit der Kraft der Sonne aufheizen, steht und fällt mit einem effizienten Speichersystem, das die Wärmeenergie erhält, wenn die Sonne schon lang nicht mehr scheint.

Dabei stößt die herkömmliche Speichertechnik, bei der das heiße Wasser in mit Weichschaum isolierten Stahlbehältern bevorratet wird, vor allem dann an Grenzen, wenn ein Ein- oder Zweifamilienhaus mit neuer Heiztechnik oder Sonnenkollektoren nachgerüstet werden soll. „Durch eine Kellertür passt maximal ein 1000-Liter-Speicher“, sagt Roland Heinzen. Der wissenschaftliche Mitarbeiter hat an dem von Professor Dr. Klaus Vajen geleiteten Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik der Universität Kassel den Pufferspeicher mitentwickelt. Er ist zugleich Mitinhaber der Firma FSAVE Solartechnik, die seit 2009 als GmbH auf dem Markt ist und Konzeptlösungen für Speicher und Solaranlagen aus einer Hand anbietet. Doch schon die Sonnenkollektoren oder Holzpellett-Heizungen in Einfamilienhäusern benötigen deutlich höhere Speicherkapazitäten als 1000 Liter, wenn die erzeugte Wärme nicht zum großen Teil ungenutzt verpuffen soll. „Die Nachfrage nach größeren Pufferspeichern ist ständig gewachsen“, sagt Heinzen.

Die Kasseler Wissenschaftler forschten daher seit 2005 in von Bund und Land mit knapp einer Million Euro geförderten Projekten an einer neuen Architektur für Pufferspeicher. Dabei experimentierten sie mit Unterstützung des Instituts für Werkstofftechnik der Universität Kassel und dem Reifenhersteller Continental mit verschiedenen wasserdampf-diffusions-beständigen und zugleich robusten, über viele Jahre haltbaren Kunststoffen. Sie entschieden sich am Ende für ein verschraubbares Stahlgerüst, das mit seinen Einzelteilen durch jede Tür passt, vor Ort montiert, dann mit Platten aus Polyurethan ausgekleidet und schließlich mit einer Haut aus Polypropylen innen verschweißt und abgedichtet wird. Das Speicherwasser gibt seine Wärme dabei über Edelstahlwellrohre oder externe Wärmetauscher an das zu erhitzende Trinkwasser oder die Heizung ab.

Das Standardmodell „Duo“ hat eine Speicherkapazität von 2200 Litern. Es verfügt über einen Gummisack als Heißwasserbehälter, den Handwerker oder Hausbesitzer selbst in das Stahlgerüst einhängen können. Das Modell Vario der Firma FSAVE ermöglicht den Aufbau beliebig großer Speicherkapazitäten.
So habe ein Kasseler Hausbesitzer damit sein Hallenschwimmbad, das nicht mehr genutzt wurde, zum Wärmespeicher umfunktioniert und darüber einen Wintergarten errichtet, berichtet Heinzen. Große Speichervolumina sorgen für deutlich größere „Reichweiten“ der Sonnenkollektoren. Vergangenes Jahr sei es gelungen, bei einem modernisierten und wärmegedämmten Altbau den

Warmwasser- und Heizungsbedarf zu rund 75 Prozent mit Sonnenenergie zu decken, sagt der Ingenieur und fügt hinzu: „Das ist enorm.“

Seine Firma, die mit drei Mitarbeitern gestartet ist und nun bereits zehn Beschäftigte hat, habe bundesweit bereits etwa 70 Speicheranlagen mit einem Volumen von insgesamt 700.000 Litern gebaut, berichtet Heinzen. Zu den Kunden zählt auch ein Biogas-Landwirt aus Reinhardshagen. Die größten Projekte des jungen Start-up-Unternehmens finden nur in einem Seecontainer Platz. Denn auch die Industrie hat die Möglichkeiten des Wärmemanagements entdeckt. Die Seecotainer baut FSAVE zu mobilen Heizzentralen aus, die eine Wärmeenergie von bis zu 2000 Kilowattstunden liefern. So können beispielsweise Industriebetriebe, die in ihren Produktionsprozessen naturgemäß häufig Wärmeüberschüsse haben, ihre überflüssige Energie in Form von heißem Wasser speichern und später nochmals nutzen.

Info
Dipl.-Ing. Claudius Wilhelms, Dipl.-Ing. Roland Heinzen FSAVE Solartechnik GmbH
Tel.: 0561/491 85 33
E-Mail: info@fsave.de
Prof. Dr. Klaus Vajen
Universität Kassel
Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik
Fachbereich Maschinenbau
Tel.: 0561/804-3891
E-Mail: vajen@uni-kassel.de

Prof. Dr. Klaus Vajen | Universität Kassel
Weitere Informationen:
http://www.uni-kassel.de
http://www.fsave.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Wie Protonen durch eine Brennstoffzelle wandern
22.06.2017 | Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

nachricht Omicron Diodenlaser mit höherer Ausgangsleistung und erweiterter Garantie
20.06.2017 | Omicron - Laserage Laserprodukte GmbH

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Can we see monkeys from space? Emerging technologies to map biodiversity

An international team of scientists has proposed a new multi-disciplinary approach in which an array of new technologies will allow us to map biodiversity and the risks that wildlife is facing at the scale of whole landscapes. The findings are published in Nature Ecology and Evolution. This international research is led by the Kunming Institute of Zoology from China, University of East Anglia, University of Leicester and the Leibniz Institute for Zoo and Wildlife Research.

Using a combination of satellite and ground data, the team proposes that it is now possible to map biodiversity with an accuracy that has not been previously...

Im Focus: Klima-Satellit: Mit robuster Lasertechnik Methan auf der Spur

Hitzewellen in der Arktis, längere Vegetationsperioden in Europa, schwere Überschwemmungen in Westafrika – mit Hilfe des deutsch-französischen Satelliten MERLIN wollen Wissenschaftler ab 2021 die Emissionen des Treibhausgases Methan auf der Erde erforschen. Möglich macht das ein neues robustes Lasersystem des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnologie ILT in Aachen, das eine bisher unerreichte Messgenauigkeit erzielt.

Methan entsteht unter anderem bei Fäulnisprozessen. Es ist 25-mal wirksamer als das klimaschädliche Kohlendioxid, kommt in der Erdatmosphäre aber lange nicht...

Im Focus: Climate satellite: Tracking methane with robust laser technology

Heatwaves in the Arctic, longer periods of vegetation in Europe, severe floods in West Africa – starting in 2021, scientists want to explore the emissions of the greenhouse gas methane with the German-French satellite MERLIN. This is made possible by a new robust laser system of the Fraunhofer Institute for Laser Technology ILT in Aachen, which achieves unprecedented measurement accuracy.

Methane is primarily the result of the decomposition of organic matter. The gas has a 25 times greater warming potential than carbon dioxide, but is not as...

Im Focus: How protons move through a fuel cell

Hydrogen is regarded as the energy source of the future: It is produced with solar power and can be used to generate heat and electricity in fuel cells. Empa researchers have now succeeded in decoding the movement of hydrogen ions in crystals – a key step towards more efficient energy conversion in the hydrogen industry of tomorrow.

As charge carriers, electrons and ions play the leading role in electrochemical energy storage devices and converters such as batteries and fuel cells. Proton...

Im Focus: Die Schweiz in Pole-Position in der neuen ESA-Mission

Die Europäische Weltraumagentur ESA gab heute grünes Licht für die industrielle Produktion von PLATO, der grössten europäischen wissenschaftlichen Mission zu Exoplaneten. Partner dieser Mission sind die Universitäten Bern und Genf.

Die Europäische Weltraumagentur ESA lanciert heute PLATO (PLAnetary Transits and Oscillation of stars), die grösste europäische wissenschaftliche Mission zur...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von Batterieforschung bis Optoelektronik

23.06.2017 | Veranstaltungen

10. HDT-Tagung: Elektrische Antriebstechnologie für Hybrid- und Elektrofahrzeuge

22.06.2017 | Veranstaltungen

„Fit für die Industrie 4.0“ – Tagung von Hochschule Darmstadt und Schader-Stiftung am 27. Juni

22.06.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Radioaktive Elemente in Cassiopeia A liefern Hinweise auf Neutrinos als Ursache der Supernova-Explosion

23.06.2017 | Physik Astronomie

Dünenökosysteme modellieren

23.06.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Makro-Mikrowelle macht Leichtbau für Luft- und Raumfahrt effizienter

23.06.2017 | Materialwissenschaften