WISSENSDATENBANK
Wärme-Hamster mit Pellet­heizung 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 Pellets - Pellet­heizung

Holzpellets werden aus rohem und getrocknetem Restholz (Sägemehl, Waldrestholz oder Hobelspäne) gepresst. Sie sind zylindrisch geformt, haben einen Durchmesser von ca. 4 - 10 mm und eine Länge von ca. 20 - 50 mm. Die Produktion erfolgt durch hohen Druck ohne Zugabe von chemischen Bindemitteln.

Pellets lagern:

• Pellets werden meist im Gebäude, möglichst unweit vom Heizkessel gelagert.
• Aber auch Außensilos sind möglich
• Platzbedarf, Platzangebot und die Beschaffenheit der Räumlichkeiten (z. B. feuchtes Mauerwerk) führen häufig zu schlechten Kompromissen, zu „Notlösungen“.

Die Größe des Lagers richtet sich nach dem Raumangebot und dem jährlichen Pelletverbrauch.

Als Faustformeln gelten:

• 1 kg Pellets = 5kWh Heizwert
• 1000 l Heizöl = 2 t Pellets
• 2 t Pellets = 3 m³ Lagerraum

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. 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

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