Saisonaler Speicher
Technologie: Speicher
Stichworte: Wärmespeicher, Wärmesektor, Quartierwärmespeicher
Kurzbeschreibung: Saisonale Wärmespeicher werden durch hohe Speicherkapazitäten und sehr geringe Zyklenzahlen charakterisiert. Da die Wärme über einen langen Zeitraum gespeichert wird, hängt die Effizienz von der Isolation der Speicher gegenüber der Umgebung ab. Außerdem bestimmen die physikalischen Eigenschaften des Wärmeträgermediums der hier betrachteten sensiblen Wärmespeicher die Energiedichte. Die gängigste Variante ist es den Speicher unter Tage anzulegen. Es existieren unterschiedliche Bauarten von saisonalen Wärmespeichern, welche sich hinsichtlich Größe, Wärmeträgermedium und Investitionskosten unterscheiden. Für Warm- und Heißwasserspeicher werden Behälter aus Stahl oder Beton in den Boden eingebaut und mit Wasser als Trägermedium gefüllt. Bei Grubenspeichern handelt es sich um mit Kunststofffolien ausgekleidete Gruben im Erdreich, die meist mit Wasser oder einer Kies- bzw. Sand-Wasser-Mischung als Trägermedium gefüllt sind. Erdsondenspeicher erwärmen über Sonden das Erdreich. Bei Aquiferspeichern wird Grundwasser über Brunnen erwärmt. Die beiden letzten Varianten sind stark abhängig von geografischen Begebenheiten und können lediglich zur Oberfläche hin gedämmt werden.
| Warm- & Heißwasserspeicher | Grubenspeicher (Wasser) | Grubenspeicher (Kies/Wasser) | Erdsondenspeicher (Granit) | Aquiferspeicher | ||
|---|---|---|---|---|---|---|
| Technische Parameter | ||||||
| Anwendung | Zentrale oder dezentrale thermische Energiespeicherung über mehrere Monate | |||||
| Kapazität | [MWh] | bis 5.430 | bis 21.700 | bis 15.000 | bis 2.800 | bis 11.300 |
| Volumen | [m³] | bis 50.000 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. | 10.000-200.000 [2]Marx, R., Nußbicker-Lux, J., Bauer, D., Heidemann, W., Drück, H.: Saisonale Wärmespeicher - Bauarten, Be-triebsweise und Anwendungen. Chemie Ingenieur Technik 83 (2011), H. 11, S. 1994–2001. | 10.000-200.000 [2]Marx, R., Nußbicker-Lux, J., Bauer, D., Heidemann, W., Drück, H.: Saisonale Wärmespeicher - Bauarten, Be-triebsweise und Anwendungen. Chemie Ingenieur Technik 83 (2011), H. 11, S. 1994–2001. | 10.000 – 63.000 [2]Marx, R., Nußbicker-Lux, J., Bauer, D., Heidemann, W., Drück, H.: Saisonale Wärmespeicher - Bauarten, Be-triebsweise und Anwendungen. Chemie Ingenieur Technik 83 (2011), H. 11, S. 1994–2001. | 5.000-200.000 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. |
| Temperatur | [°C] | bis 95 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. | 95 [3]'Technikatalog zur kommunalen Wärmeplanung V1.1' der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA-BW) im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg , Stand 2022 | 95 [3]'Technikatalog zur kommunalen Wärmeplanung V1.1' der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA-BW) im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg , Stand 2022 | 40-80 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. | >50 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. |
| Energiedichte | [Wh/kg] | 109 | 109 | 34 | 17 | 57 |
| [kWh/m³] | 109 | 109 | 75 | 45 | 57 | |
| Wirkungsgrad | [%] | - | - | - | - | 67% [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. |
| Technische Lebensdauer | [a] | - | 30 [4]Zinko, H.: Saisonale Wärmespeicher in Schweden. Physik in unserer Zeit 22 (1991), H. 6, S. 243–254. | - | - | - |
| Ökonomische Parameter | ||||||
| Investitionskosten | [€/m³] | 110-450 [5]Heidemann, W., Müller-Steinhagen, H., Dötsch, C.: Solare Nahwärme und saisonale Speicherung (2005), S. 30–37. | ca. 55 [3]'Technikatalog zur kommunalen Wärmeplanung V1.1' der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA-BW) im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg , Stand 2022 | ca. 55 [3]'Technikatalog zur kommunalen Wärmeplanung V1.1' der KEA Klimaschutz- und Energieagentur Baden-Württemberg GmbH (KEA-BW) im Auftrag des Ministeriums für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg , Stand 2022 | Ca. 90 [5]Heidemann, W., Müller-Steinhagen, H., Dötsch, C.: Solare Nahwärme und saisonale Speicherung (2005), S. 30–37. | 50-140 [5]Heidemann, W., Müller-Steinhagen, H., Dötsch, C.: Solare Nahwärme und saisonale Speicherung (2005), S. 30–37. |
| [€/kWh] | 0,5-3 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. | - | - | 0,1-10 [1]Sterner, M., Stadler, I. (Hrsg.): Energiespeicher - Bedarf, Technologien, Integration. Berlin: Springer Vieweg, 2. Aufl., 2017. | - | |