Thermobatterie im Studentenwerk Düsseldorf

Wie können Speichertechnolgien für erneuerbare Energien aus­sehen? Statt über das Thema zu diskutieren, setzt das Studentenwerk Düsseldorf auf einen Praxis­test. Dazu wird die Abwärme aus einer BHKW-Anlage für 400 Studentenappartements nahe der Heinrich-Heine-Universität in 496 mit Natriumacetat gefüllten Zylindern zwischengelagert. Die Zellen verteilen sich auf mehre­re Kellerräume. Jede Einheit fasst 115 kg. Sie hat inklusive Däm­mung einen Durch­messer von 40 cm und eine Höhe von knapp 2 m. Die Speicherkapazi­tät beträgt bei diesem PCM-Speicher (Phase Change Material) 12 kWh (8 kWh latent und 4 kWh sensibel). Ein Wasserspeicher, dem man 20 °C entnehmen wollte, müsste für die gleiche Kapazität ein Volumen von 460 l bereitstellen.

Fachlich Interessierte, die am 5. und 6. November 2012 zur Inbetriebnah­me der Thermobatterie durch die geräumige Kellerzentrale der Studentenherberge geführt wurden, erfuhren, dass 16 Edelstahlrohre als Wärmetauscherrohre die vom BHKW gelieferte Schmelzwärme von 260 kJ/kg in den Salzflaschen deponieren. Die Regelung ruft diesen Puffer im Bedarfsfall ab: über einen Zünder, dessen Druckimpuls zur spontanen Erstarrung der übersättigten Lösung und damit zur Freigabe der gespeicherten Energie führt. Die hohe Energiedichte von 260 kJ/kg macht die Nutzung des Phasenwechsels von Natriumacetat interessant. Flüssige Salzspeicher, allerdings in viel größerem Maßstab, verwenden auch Solar­kraftwerke in Kalifornien und Spanien.

Zielsetzung: Erfahrung

„Wir haben ein Ziel vor Augen. Verstehen Sie die Installation im Studentenwerk als Pilotanlage. Wir wollen mit ihr Erfahrungen sammeln, mit der Verschaltung, mit den Ladezyklen, mit den Temperaturen, den Werkstoffen, eventuell auch mit der Geometrie der Zylinder oder mit dem Speichermedium bzw. dem richtigen Schmelzpunkt. Darüber haben wir uns natürlich schon im Vorfeld Gedanken gemacht. Die führten ja im Ergebnis zu den hier aufgestellten Einheiten“, wie Christian Muhr, Geschäftsführer der HM Heizkörper GmbH im thüringischen Dingelstädt, in seinem Einführungsvortrag in der Niederlassung Sievert, Düsseldorf, des Sanitär- und Heizungsgroßhändlers J. W. Zander GmbH & Co. KG berichtet. Das Pilotprojekt betreuen sein Unternehmen als Hersteller der Thermobatterie, ferner die Berliner Firma Brasst als Anlagenbauer und BHKW-Spezialist sowie der Großhändler Zander. Alle drei Partner setzen auf neue Technologien und sehen u.a. in einer Wärmespeichertechnologie den Schlüssel für eine schnellere Energiewende. Der Kraftwärmekoppler stammt von Kuntschar und Schlüter, einem Unternehmen der Wolf-Gruppe. Die Station leistet 140 und 210 kW_th. Der Salzpuffer verlängert die Laufzeit der Maschine. Zwar ließe sich auch mit der Thermobatterie Solarenergie festhalten. Doch hänge die Wirtschaftlichkeit des Latentwärmespeichers sowohl von der Anzahl der Ladezyklen als auch von der Schmelztemperatur ab. Bei dieser Art Speicher sind häufigere Ladezyklen gefragt.