.

News  – Nachrichten aus der Energieforschung

Kurzcharakteristik lesen
Newsletter abonnieren

Der Absorber soll im Rahmen eines Feldtests unter anderem zum Trocknen von Heilkräutern und Obst eingesetzt werden.
© FSAVE Solartechnik GmbH
Saisonale Wärmespeicher für Niedrigenergiehäuser
12.02.2010

Heizen und Kühlen mit Sorptionsspeichern

Forscher der Universität Kassel entwickeln ein neuartiges Speichersystem für solare Wärme. Zukünftig könnte es - in die Zu- und Abluftanlage von Niedrigenergiehäusern integriert - die Raumluft je nach Bedarf erwärmen oder kühlen. Eine andere vielversprechende Anwendung ist die solarunterstützte Trocknung. Die Forschungsarbeiten werden vom Bundesministerium für Bildung und Forschung bis zum Jahr 2013 gefördert. Sie sind Teil des bundesweiten Klimzug-Projekts, das Strategien gegen den Klimawandel sucht.

Das Speicherprinzip ist einfach: Eine wässrige Lithiumchlorid-Lösung wird durch Wärmezufuhr aufkonzentriert.  Die so gespeicherte Wärme wird wieder freigesetzt, indem die stark hygroskopische Salzlösung Feuchtigkeit aus der Umgebungsluft aufnimmt. Sonnenenergie kann so in Form einer konzentrierten Salzlösung chemisch gespeichert werden. Der Vorteil dabei ist, dass Energieverluste nur bei der Energiewandlung, nicht aber bei der Lagerung der Salzlösung auftreten. So kann solare Wärme des Sommers im Winter genutzt werden.

Absorber

Genutzt wird das Prinzip mittels eines neuartigen Absorbers, in dem ein Energieaustausch zwischen durchströmender Raumluft und einer Salz-Wasser-Lösung stattfindet. Die so erhitzte Luft gibt ihre Wärme über einen Wärmeübertrager an den Zuluftkanal des Hauses ab.
„Der Absorber ist in der Lage, die Lufttemperatur um bis zu 10° Celsius zu erhöhen“, sagt Roland Heinzen, der das Projekt leitet. Dies ermöglicht ein ausgeklügeltes System: In einem Kunststoffkasten, den die zu erwärmende Luft durchströmt, werden 50 mit High-Tech-Textilien bespannte Rahmen dicht an dicht nebeneinander gesetzt und dann von oben mit einem Kanalsystem mit Salzlösung benetzt. Das muss variabel geschehen. Denn zum Heizen braucht der Absorber wenig Salzlösung. Als Klimaanlage mit vorgeschaltetem Verdunstungskühler für die heißen Tage benötigt er einen richtigen Schwall Salzwasser. Die Architektur ähnele dem Versuch, "einen einzigen Wassertropfen auf einer ganzen Tischplatte zu verteilen", sagt Heinzen. „Die Entwicklung hat zum Ziel, eine gleichmäßige Verteilung der Salzlösung in einem kompakten Absorber zu erreichen. Dies verhindert auch den Übertrag von Salz an die Abluft, was bei herkömmlichen Anlagen oft nicht zu vermeiden ist“.

Speicher

Um bei der Installation Platz zu sparen haben die Forscher einen Zweiphasen-Speicher konzipiert: Hoch- und niedrigprozentige Salzlösung aus dem Wärmekreislauf finden in einem einzigen Kunststoffbehälter Platz. Die Flüssigkeiten sind in dem Tank durch eine Membran getrennt.

Ausblick

Die Anlage wird in diesem Jahr im Labor getestet. Bis zur Marktreife ist aber noch ein weiter Weg. „Ein Unternehmen hat bereits Interesse bekundet einen Prototyp zu bauen“, sagt Heinzen. Der Absorber soll dann im Rahmen eines Feldtests in der Außenstelle Witzenhausen der Universität Kassel erprobt werden, vorerst zum Trocknen von Heilkräutern und Obst. Danach werde man eine größere Sorptionsspeicheranlage auf der Staatsdomäne Frankenhausen bauen, kündigt der Wissenschaftler an.

Kontakt und weitere Informationen

Jun.-Prof. Dr. Ulrike Jordan
Prof. Dr. Klaus Vajen
Dipl.-Ing. Roland Heinzen
Universität Kassel
Fachbereich Maschinenbau
Fachgebiet Solar- und Anlagentechnik

BINE-Projektinfo zum Thema

Wie sich Salzlösungen zur Wärmespeicherung nutzen lassen und wie die gespeicherte Energie zur Raum-Klimatisierung genutzt werden kann, wird in verschiedenen Forschungsprojekten untersucht.
Bereits 2002 dokumentierte das BINE-Projektinfo „Klimatisierung mit wässriger Salzlösung“, die Entwicklung eines sorptionsgestützten Klimasystems.
Das BINE-Projektinfo „Klimatisieren und Kälte speichern mit Salzlösungen“ aus dem Jahr 2009 stellt eine Klimaanlage vor, die in einem  Münchner Jazzklub für angenehme Temperaturen sorgt.

Merkzettel

BINE-Abo

Newsletter abonnieren