Forscher der Universität Stuttgart haben ein neuartiges Konzept entwickelt, wie die mit Sonnenkollektoren gewonnene Energie für die kalte Jahreszeit gespeichert werden kann.
Stuttgart - Es ist kurz nach neun, als der 19 Tonnen schwere Koloss am Pfaffenwaldring 6 in Vaihingen landet. „Jetzt sitzt er“, ruft ein Mitarbeiter der Transportfirma, die den weißen Wohncontainer per Teleskopkran neben das Forschungs- und Testzentrum für Solaranlagen (TZS) der Universität Stuttgart platziert. Das Fertighaus der Firma Schwörer Haus hat den passenden Typennamen „Flying Spaces“, es ist bezugsfertig, das Bad komplett eingerichtet. Aus einem Raum der 48-Quadratmeter-Wohnung wird in Kürze eine Forschungseinrichtung, in der eine Solarheizung mit neuartigem Wärmespeicher in den Praxistest geht.
„Während Solarenergie zur Stromgewinnung in aller Munde ist, fristet sie bei der Bereitstellung von Wärme noch ein Schattendasein“, erklärt Henner Kerskes, der Leiter der Forschung thermische Energiespeicher im TZS. Zwar hat man im Sommer Sonne satt, aber nicht im Winter, wo man sie zum Heizen benötigt. Deshalb muss man die in der heißen Jahreszeit gewonnene Energie für die Kälteperiode speichern. Das hat man bisher mit Wasserspeichern getan, die aber brauchen sehr viel Platz. Dieses Problem soll das Projekt „Solspaces“ lösen.
Das Grundprinzip: Statt Wasser verwendet man sehr poröse Zeolithen – das sind kristalline Alumosilikate – in Form kleiner Kügelchen als Speichermedium, die auf kompakte Weise Wasser aufnehmen. Durch diesen „Sorptionsspeicher“ wird während der Heizperiode die Raumabluft geleitet, die darin enthaltene Feuchtigkeit von den Zeolithen aufgenommen. Dabei wird Wärme frei zum Heizen: die Verdampfungsenergie, die nötig war, um das nun absorbierte Wasser von einem flüssigen in einen gasförmigen Zustand zu bringen, wird zurückgewonnen. Die auf dem Dach installierten Hochleistungskollektoren erzeugen dann im Sommer heiße Luft, die man zur Trocknung des jetzt nassen Speichermediums verwendet – der Prozess kann von vorne beginnen. So kann der Heizwärmebedarf für das ganze Jahr gedeckt werden, das Haus ist autark.
Der Vorteil der Zeolithen gegenüber dem Speichermedium Wasser ist ihre weit höhere Energiedichte. Einfach gesagt: sie benötigen weniger Raum. „In einem Einfamilienhaus braucht man ein Volumen von sechs bis zehn Kubikmeter, unser Speicher hat vier“, sagt Henner Kerskes. Die genauen Energiekosten der innovativen Solarheizung werden noch ermittelt, seien jedoch hoch. „Sollten die Energiepreise aber weiter steigen wie bisher, liegen sie in zehn Jahren in einem realistischen Rahmen.“ Die Technik für das neue Heizkonzept, das den Labortest hinter sich hat, werde man „in drei oder vier Jahren haben“, sagt der Wissenschaftler. Dann werde es noch einige Jahre dauern, bis Hersteller daraus marktfähige Produkte entwickelt haben. Das Projekt wird vom Bundesumweltministerium mit 650 000 Euro gefördert.