Hintergrund Energiedienstleistung ContractingEinspar-Contracting

11.01.2019

Wärmespeicher in Segmentbauweise

Forscher der Technischen Universität Chemnitz haben einen neuartigen Warmwasserspeicher entwickelt. Es handle sich dabei um einen sogenannten Segmentspeicher, der speziell für den Betrieb in Solar- und Fernwärmenetzen ausgerichtet ist,

erklärt Thorsten Urbaneck, Projektleiter und Professor für Technische Thermodynamik an der TU Chemnitz, gegenüber energate. Der Speicher ist als Flachbodentank konzipiert. "Die kompakte Form ermöglicht sehr niedrige Errichtungskosten und Wärmeverluste", erklärte Urbaneck die Vorteile des Konzepts.

Ausgangspunkt Kaltwassersysteme

"Ausgangspunkt des Vorhabens bildeten große Kaltwasserspeicher in Segmentbauweise", so Urbaneck. Bei dieser Bauweise sind die einzelnen Bestandteile nicht wie sonst üblich verschweißt, sondern verschraubt, was deutlich kostengünstiger ist. Weitere Vorteile seien seine flexible Anpassung in Größe und Form, hohe Dynamik der Be- und Entladeleistung, eine schnelle Errichtung mit minimalem Materialeinsatz sowie niedrige Folgekosten und vergleichsweise bessere Reparaturmöglichkeiten gegenüber unterirdischen Speichern.

Nicht einfach auf heißes Wasser übertragbar

Einen solchen Kaltwasserspeicher für die Be- und Entladung von 3.500 Kubikmeter Wasser betreibt etwa der Energieversorger Eins Energie in Sachsen seit 2007 (energate berichtete). Was bei Kaltwasserspeichern bereits etabliert ist und gut funktioniert, ließ sich aber bisher nicht so einfach auf Wärmespeicher anwenden. Ein wesentliches Problem bestand unter anderem darin, dass die Speicherkonstruktion wegen der dünnwandigen Bauweise nicht auf hohe Temperaturen übertragbar ist.
 
Wissenschaftler der Technische Universität Chemnitz haben nun gemeinsam mit der Universität Stuttgart und dem Industriepartner Farmatic Tank Systems im Projekt "Obserw" (Oberirdische Speicher in Segmentbauweise für Wärmeversorgungssysteme) die Grundlagen für neuartige Wärmespeicher mit hohen Wassertemperaturen geschaffen. Dieser Speicher arbeitet mit einer Höchsttemperatur von 98 Grad Celsius und hat eine maximale Größe rund 6.000 Kubikmetern.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Ergebnisse aus den Materialtests zu Dichtung oder Wärmedämmung sowie praxisnahe Versuche zum Wandaufbau lassen ein positives Fazit zum neuen Speicherkonstrukt zu. "Es ist möglich große Warmwasser in Segmentbauweise zu errichten", so Urbaneck. Damit seien seine Einsatzmöglichkeiten vielfältig: klassische Kraft-Wärme-Kopplung, Solarthermie oder Biomasse. "Der Segmentspeicher eignet sich für alle Nah- und Fernwärmenetze mit einer Temperatur unter 100 Grad Celsius", sagte der Chemnitzer Forscher.

Das Projekt wurde im Rahmen der Energiespeicherinitiative der Bundesregierung gefördert. In Folgeprojekten sollen nun weitere Optimierungen und die Umsetzung mit größeren Speichern folgen. /ml



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