Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Wärmeenergie aus dem Gewächshaus

06.10.2011
TU-Wissenschaftler entwickeln Pflanzenheizung / Salzlake speichert Energie effizient und verlustarm

Weniger fossile, mehr erneuerbare Energien bis 2020! Diese Verpflichtung hat das Europäische Parlament seinen Mitgliedsstaaten mit der Richtlinie Erneuerbare Energien auferlegt. Doch gerade in einem Bereich, der 40 Prozent der Gesamtenergie Deutschlands verschlingt, hapert es noch bei der Umsetzung: bei der Wärmeversorgung.

Nur ein Prozent des Verbrauchs wird mit Solarenergie abgedeckt. Das Problem: Die Sonne scheint vor allem im Sommer, eine Heizung aber braucht man im Winter. Dr. Martin Buchholz hat mit seinen Kollegen vom Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen der TU Berlin ein eher ungewöhnliches System entwickelt, das Wärme unabhängig von der Jahreszeit generieren und speichern soll: eine Pflanzenheizung, die zwar auch Sonne benötigt, aber wesentlich weniger als thermische Kollektoren.

Das Kernstück der Erfindung ist ein schwarzer Füllkörper aus Plastik, der sich im Inneren eines Niedrigenergiehauses in Berlin Dahlem befindet. Obwohl er nur zwei Meter hoch ist und ein Volumen von einem Kubikmeter besitzt, hat er eine Oberfläche von etwa 80 Quadratmetern. Der sogenannte Absorber ist das Energiezentrum des Hauses und verbindet die übrigen Komponenten der Heizung miteinander: Er ist mit einem Gewächshaus verbunden, in dem Buchholz Schilf angepflanzt hat. Es verdunstet schon bei niedrigen Temperaturen das leicht verschmutzte Abwasser, welches in das Treibhaus geleitet wird. „Die Heizung funktioniert auch mit anderen wintergrünen Pflanzen wie Bambus, die frostresistent sind“, sagt Buchholz.

Die warme feuchte Luft aus dem Gewächshaus wird nun in den Absorber geführt, durch den eine Salzlösung rieselt. Buchholz nutzt hier die hygroskopische Eigenschaft der Sole aus, die Eigenschaft des Salzes also, Feuchtigkeit aus der Umgebung aufzunehmen. Bei diesem Phasenwechsel, dem Übergang von Wasserdampf zu Wasser, wird Wärme frei und die Sole erwärmt sich auf bis zu 45° Celsius. Die Wärme kann zum Heizen direkt in das Gebäude geführt werden.

Wird sie nicht sofort benötigt, kann die warme Salz-Wasser-Lösung in den neun Tanks gespeichert werden, die an den Absorber angeschlossen sind und jeweils einen Kubikmeter fassen. Die thermochemische Energiespeicherung über die Sole ist das eigentlich Neue des Systems, an dem Martin Buchholz und sein Team aus Energietechnikern und Architekten forschen: Salzlake aus relativ billigem Magnesium-Chlorid speichert Energie sehr effizient und verlustarm.

Über ein Erdwärmerohr kann im Winter vorgewärmte Außenluft in den Füllkörper geleitet und so die Sole wieder regeneriert werden. Auf diese Weise wird der Salzgehalt der Lösung von 20 auf 35 Prozent gebracht, so dass die konzentrierte Sole wieder Wasserdampf aus dem Gewächshaus aufnehmen kann, bei wesentlich höheren Temperaturen im Vergleich zur eingesetzten Erdwärme.

Eine derartige Heizung funktioniert nicht nur mit Pflanzen, sondern überall dort, wo Dampf entsteht. „Es gibt viele andere Quellen von Feuchtigkeit, die man nutzen könnte“, sagt Buchholz. „Im Kleinen wären das zum Beispiel der elektrische Wäschetrockner oder der Dampf, der beim Duschen und in der Küche beim Kochen entsteht. Im Großen könnte man solche Systeme in Schwimmbädern oder in der Industrie, wo getrocknet wird, anwenden: bei der Herstellung von Milchpulver, Papier oder Spanplatten zum Beispiel.“ Theoretisch sei es sogar möglich, derartige Solelösungen in den Kühltürmen von großen Kraftwerken zu regenerieren und eine Energiequelle zu erschließen, die bisher völlig ungenutzt bleibt. Mit dieser Lake könnte dann in den Städten geheizt werden. Das Heizmaterial käme weiterhin per Pipeline oder per LKW. Nur dass ihre Fracht eine andere ist: Sole statt Öl.

Susanne Hörr

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern: TU Berlin, Fachgebiet Gebäudetechnik und Entwerfen, Dr. Martin Buchholz, Tel.: 030/314-23301 (Sekretariat), E-Mail: martin.buchholz@tu-berlin.de, http://blog.gte.tu-berlin.de

Stefanie Terp | idw
Weitere Informationen:
http://www.tu-berlin.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Energieeffiziente Reinigung von Industrieabgasen
27.02.2017 | Technische Hochschule Mittelhessen

nachricht Energieproduzierende Fenster stehen kurz bevor
23.02.2017 | University of Minnesota / Università degli Studi di Milano-Bicocca

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: Wie Proteine Zellmembranen verformen

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor Oliver Daumke vom MDC erforscht. Er und sein Team haben nun aufgeklärt, wie sich diese Proteine auf der Oberfläche von Zellen zusammenlagern und dadurch deren Außenhaut verformen.

Zellen schnüren regelmäßig kleine Bläschen von ihrer Außenhaut ab und nehmen sie in ihr Inneres auf. Daran sind die EHD-Proteine beteiligt, die Professor...

Im Focus: Safe glide at total engine failure with ELA-inside

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded after a glide flight with an Airbus A320 in ditching on the Hudson River. All 155 people on board were saved.

On January 15, 2009, Chesley B. Sullenberger was celebrated world-wide: after the two engines had failed due to bird strike, he and his flight crew succeeded...

Im Focus: „Vernetzte Autonome Systeme“ von acatech und DFKI auf der CeBIT

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) in Kooperation mit der Deutschen Messe AG vernetzte Autonome Systeme. In Halle 12 am Stand B 63 erwarten die Besucherinnen und Besucher unter anderem Roboter, die Hand in Hand mit Menschen zusammenarbeiten oder die selbstständig gefährliche Umgebungen erkunden.

Auf der IT-Messe CeBIT vom 20. bis 24. März präsentieren acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften und das Deutsche Forschungszentrum für...

Im Focus: Kühler Zwerg und die sieben Planeten

Erdgroße Planeten mit gemäßigtem Klima in System mit ungewöhnlich vielen Planeten entdeckt

In einer Entfernung von nur 40 Lichtjahren haben Astronomen ein System aus sieben erdgroßen Planeten entdeckt. Alle Planeten wurden unter Verwendung von boden-...

Im Focus: Mehr Sicherheit für Flugzeuge

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem totalen Triebwerksausfall zum Einsatz kommt, um den Piloten ein sicheres Gleiten zu einem Notlandeplatz zu ermöglichen, und ein Assistenzsystem für Segelflieger, das ihnen das Erreichen größerer Höhen erleichtert. Präsentiert werden sie von Prof. Dr.-Ing. Wolfram Schiffmann auf der Internationalen Fachmesse für Allgemeine Luftfahrt AERO vom 5. bis 8. April in Friedrichshafen.

Zwei Entwicklungen am Lehrgebiet Rechnerarchitektur der FernUniversität in Hagen können das Fliegen sicherer machen: ein Flugassistenzsystem, das bei einem...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Poseidon goes Politics – Wer oder was regiert die Ozeane?

27.02.2017 | Veranstaltungen

Fachtagung Rapid Prototyping 2017 – Innovationen in Entwicklung und Produktion

27.02.2017 | Veranstaltungen

Aufbruch: Forschungsmethoden in einer personalisierten Medizin

24.02.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Herz-Untersuchung: Kontrastmittel sparen mit dem Mini-Teilchenbeschleuniger

27.02.2017 | Medizintechnik

Neue Maßstäbe für eine bessere Wasserqualität in Europa

27.02.2017 | Biowissenschaften Chemie

Wenn der Schmerz keine Worte findet - Künstliche Intelligenz zur automatisierten Schmerzerkennung

27.02.2017 | Medizintechnik