WISSENSDATENBANK
Wärme-Hamster mit Holz­heizung und Solar­thermie:

Erklärung zu Wärme-Hamster und dessen möglichen Ausbaustufen

Was sind Wärmespeicher?

Wärmespeicher sind Einrichtungen zur Speicherung von thermischer Energie. „Heiße Steine“ sind seit Jahrtausenden eine der einfachsten Formen. Warum speichern? Vorrat schaffen („hamstern“) Zeiten überbrücken (Angebot/Bedarf)

Wie geht das?
Am einfachsten mit Wasser in einem gut isolierten Behälter. Wasser hat eine gute Wärmespeicherkapazität, ist umweltfreundlich und überall preiswert verfügbar. Das Speicherwasser wird durch eine Energiequelle erwärmt, wenn Energie günstig verfügbar ist, erwärmt aufbewahrt und dann abgerufen, wenn es Heizung oder Dusche benötigen. Je nach Anwendung und Ausstattung spricht man vom

• Trinkwarmwasserspeicher (bevorratet erwärmtes Trinkwasser)
• Hygienespeicher = Trinkwarmwasserbereiter im „Durchlauferhitzerbetrieb“
• Pufferspeicher als einfachste Form der Heizungsunterstützung
• Kombispeicher, der die Wärmeenergie sowohl für die Heizung „puffert“ als auch für die gleichzeitige Trinkwassererwärmung
• Schichten-Kombispeicher (nutzen unterschiedliche Temperaturschichten des Wassers aufgrund unterschiedlicher Dichte und sind so besonders effizient)

Die Heizungstechnik kennt auch Latentspeicher. Diese Speicher nutzen die Änderung des Aggregatzustandes –meist von fest nach flüssig und umgekehrt. Bei diesem Phasenübergang wird sehr viel Energie gespeichert oder frei. Eine Variante ist der Eisspeicher mit dem Speichermedium Wasser. Andere verwenden Salze, Paraffine oder spezielle Gele. Der größere Nutzen eines Latentspeichers muss z. Z. aber auch mit einem ungleich höheren anlagentechnischen Aufwand erkauft werden. Aktuell forschen wir mit der Fachhochschule Mittweida an einem Latentmodul für den Wärme-Hamster.

Wie groß muss (sollte) ein Pufferspeicher sein?

In den meisten Fällen macht ein Kombispeicher mit integrierter Trinkwassererwärmung Sinn. Die Empfehlung der HeizungsBranche inkl. Fördergeldgebern orientiert sich am Minimum des erforder-lichen Speichervolumens. Hauptargumente für dieses Minimum sind -Anschaffungskosten (kleine Stahlspeicher sind Massenware mit hoher Herstellerrendite) -Einbringbedingungen (schmale Türen, enge Treppen) und -Platzbedarf. Das Ergebnis ist dann ein 750-l, bestenfalls mal ein 1.000-l-Speicher. Platzbedarf ist das einzig akzeptable Argument für die kleinen Wärmespeicher. Und selbst dann, wenn im Haus kein Platz ist, bleiben Garage, Carport und weitere clevere Ideen. Für das Problem der Einbringung gibt es den Wärme-Hamster, der in Einzelteilen geliefert erst am Aufstellort montiert wird. So passt z. B. auch ein 5.000-l-Speicher durch eine 50cm breite Tür! Geht nicht –gibt’s nicht! Der Nutzen eines größeren Wärmespeichers durch deutlich größere Einsparungen im Betrieb über Jahrzehnte, die höhere Lebensdauer der Wärmepumpe und die Chance, künftig weitere Energieerzeuger einzubinden, gleicht den höheren Anschaffungspreis eines kleinen Wämespeichers in kürzester Zeit aus. Wenn die Stromindustrie im großen Stil von Wind und Sonne lebt, wird es Situationen mit gleichzeitig viel Wind und Sonne und dem Billig-Angebot von Strom an den Verbraucher geben. Wohl dem, der dann seinen großen Wärmespeicher günstig laden kann!

Biomasseheizung Holz

Die Holzheizung als eine Art der Feststoff- oder Biomasseheizung gilt seit der Einführung der Holzvergasertechnologie und weiterer technischer Maßnahmen zur Reduzierung von CO2 und Feinstaub als umweltfreundlich und nachhaltig.

Generationen heizten mit Holz.

Heute ist sie im ländlichen Raum verbreitet, wo die Hauseigentümer privaten Wald bewirtschaften. Holz muss geschlagen, gespalten und dann mindestens 2 Jahre gut belüftet gelagert werden, damit es ausreichend trocknet und dann den gewünschten Heizwert und die geforderten Abgaswerte erreicht. Dazu bedarf es entsprechender Technik und der Befähigung sowie ausreichend Muskelkraft der Holzheizer.
Die Holzmengen richten sich neben der benötigten Heizleistung vor allem auch nach der Holzart. So hat z. B. Scheitholz Eiche einen Heizwert von 2.010 kWh/Rm, Fichte von 1.510. Ein Rm (Raummeter) entspricht dem Volumen von 1m³ gestapeltem Scheitholz. Wenn ein Wohnhaus z. B. bisher 3.000 l Heizöl pro Jahr benötigte (~30.000 kWh), hat es mit Holzheizung einen Bedarf von ca. 15 Rm. Mit dem zur Trocknung bereit gelegten Vorrat beträgt der Raumbedarf also beispielsweise 15m Länge x 1,5m Breite x 2m Höhe = 45m³

Holzheizung nur mit Wärmespeicher (Pufferspeicher):

Für Holzheizungen gilt ein Mindestvolumen für den Pufferspeicher von 55 l/kW Leistung. Warum? Weil man dann bei z. B. 25 kW mit einem 1.500 Liter-Pufferspeicher „hinkommt“. Der geht meist gerade noch durch die Tür oder es bedarf 2 kleinerer 750-l-Speicher, die dann miteinander verbunden werden. Energetisch viel besser und deutlich bequemer für den „Heizer“ ist ein mindestens doppelt so großes Speichervolumen je kW Kesselleistung. Aber dafür stellt die Großindustrie keine billigen Massenprodukte zur Verfügung. Deshalb wird die 55-l-Vorgabe u. a. auch so durch die staatlichen Fördereinrichtungen vertreten. Aber zum Glück gibt es ja den Wärme-Hamster, der sich dem Bedarf und dem Aufstellraum in Höhe, Länge und Breite cm-genau anpasst. Enge Türen, Wendeltreppen und dergleichen stellen durch die vor-Ort-Montage kein Hindernis dar.
So sind 4.000, 5.000 Liter oder mehr überhaupt kein Problem.

Solar-Anlage

Es gibt zwei völlig unterschiedliche Solar- also Sonnen-Nutzungstechnologien:

1. Solarthermie:

Solar-Kollektoren fangen die Sonnenenergie ein und erwärmen sofort Wasser zum Heizen und Duschen. Auf einem Quadratmeter Fläche können Leistungen bis 800 W und Temperaturen bis 100°C und mehr geerntet werden - clevere Ideen aus unserer Wissensdeatenbank.. Es gibt Flach- und die besonders leistungsstarken Vakuum-Röhrenkollektoren.

Vorteile:

• Hohe Leistung auf geringer Kollektorfläche
• Hohe Temperaturen
• Hoher Wirkungsgrad
• Hoher Nutzungsgrad
• Einfache Speicherung
• Echte Unabhängigkeit

2. Photovoltaik PV:

Solarzellen (-module) fangen die Sonnenenergie ein und wandeln sie in Gleichstrom um. Der Wechselrichter macht daraus nutzbaren Wechselstrom. Gute Solarmodule erzielen bis zu 220 W je Quadratmeter. Das heißt, ich benötige nahezu 4x so viel Fläche für die gleiche Leistunge mit PV-Modulen im Vergleich zu Solarthermiekollektoren.

• Strom vielseitig verwertbar
• Leistung schon bei diffusem Licht
• Einfache Leitungsführung (Kabel)
• Einfache Ertragsrechnung
• Strom ist „modern“
• (eingeschränkte) Unabhängigkeit bei Eigennutzung

Solar-Thermie oder PV – was ist das Richtige für mich?

Solar-Thermie:

• bei hohem Wärmeenergiebedarf
• bei hohem Warmwasserbedarf
• bei geringer verfügbarer „Dachfläche“
• bei „Sonnenhaus“-Konzept (solare Deckung für Wärme bis…95%)

Photovoltaik PV:

• bei reinem Stromkonzept
• bei geringem Wärmebedarf
• bei ausreichend verfügbarer „Dachfläche“

Für beide gilt:

• Keine Pauschalantwort: Kann ST, PV oder beides das Richtige sein
• Entscheidend ist UNABHÄNGIGKEIT (und auch „Ich will!“)
• Längerfristig denken + schlüssiges Gesamtkonzept
• Wer nur „schnelle Amortisation“ rechnet, tut besser nix.
• Analyse ➤Konzept ➤Entscheiden

zurück