Thermo-Batterie

Projekttitel: Thermo-Batterie

Ideengeber*in:

Potenzielle Projektpartner*innen

• Prof. Dr.-Ing. Bert Oschatz, ITG Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden

• Andreas, Laube, AXIOTHERM

• Stefan, Thomann, RAL Gütegemeinschaft PCM

Ausgangslage

Grundsätzliches Problem heutiger Gebäude, im Kontext der EPBD/EnEV, ist die Fokussierung auf die Wärmedämmung, anstatt auch auf die thermische Speicherfähigkeit der Gebäude und die Volatilität regenerativer Energien.

Speziell Nichtwohngebäude werden aufgrund der geforderten maximalen Flexibilität im Innenausbau in Leichtbauweise ausgeführt, um Räume auch z.B. im Nachhinein in ihrer Form anpassen zu können. Dadurch erhält das Gebäude nur geringe, bzw. gar keine zusätzlichen thermischen Speicherfähigkeiten, die den Primärenergiebedarf des Gebäudes im Heiz- und Kühlfall senken könnten.

Volatilität verfügbarer regenerativer Energien führt bei mangelnder Speicherfähigkeit ebenfalls zu einem zusätzlichen Primärenergiebedarf für die Beheizung und Kühlung von Gebäuden.

Wie bereits in der DIN V 18599 an unterschiedlichen Stellen aufgeführt, fließt die thermische Speicherfähigkeit eines Gebäudes, in die für die weiteren Berechnungen wichtige Zeitkonstante ein.

Im Rahmen dieser Ideenskizze soll speziell der zweite Ansatz verfolgt werden. Ziel dabei ist es, die Einsparpotentiale abzuschätzen, die Gebäude durch zusätzliche thermische Speicher auf Basis Latenspeicher (PCM-S), mit sehr hoher Speicherdichte erhalten, um aktiv volatile Energien in Form von Wärme, oder Kälte speichern zu können.

Nutzen

Wenn es gelingt den Energieeinspareffekt von thermischen Speichern auf der Basis von PCM in TGA-Systemen hinreichend abzuschätzen, lässt sich dies normativ z. B. in der DIN V 18599 abbilden um thermische Speichersystem in TGA-Systeme anrechenbar zu machen. Gleichzeitig gelingt es darüber unterschiedliche Systeme zu vergleichen und gegebenenfalls Einspareffekte quantifizierbar zu machen und deren Umsetzungskosten durch zukünftige Fördermaßnahmen wirtschaftlicher zu gestalten.

Gelingt dies, werden Marktanreize für herstellende Unternehmen geschaffen, die zu einer Verbreitung dieser Technik führen.

Bereits jetzt führen der DIN und der VDI umfangreiche Normungsaktivitäten zu Speichertechnologien durch. Hier sind die: VDI 4657, VDI 2164 sowie DIN 2384 zu nennen.

Die Deutsche Normungsroadmap Energiespeicher, gibt die aktuellen Zusammenhänge und Ziele wieder.

Unabhängig dieser Aktivitäten fehlen klare Berechnungsgrundlagen für die Einspareffekte, zur Berücksichtigung von Latentspeichersystemen z.B. in der DIN V 18599 und damit der EnEV.

Kompetenzen und Ressourcen

Die FH-Münster besitzt Prüfstände zur energetischen Untersuchung und Leistungsmessung an PCM-Systemen sowie die Möglichkeit, Berechnungsgrundlagen für diese Systeme zu erstellen.

Das ITG, Institut für Technische Gebäudeausrüstung Dresden, besitzt auch in Kooperation mit der UNI Kassel, das Know How, sowie die personelle Ressource, theoretische Berechnungsgrundlagen für die hier angedachte Projektidee zu entwickeln und zu prüfen.

Die Fa. Axiotherm kann projektspezifische PCM-Objekte in ausreichender Menge produzieren, um Testspeicher zu bestücken, aus deren Betrieb Berechnungsgrundlagen abgeleitet werden könnten.

Die RAL-Gütegemeinschaft hat über ein weltweites Netz von Spezialisten aus dem Bereich PCM, auch Zugriff auf Institute wie das ZAE Bayern, oder Fraunhofer ISE. Dadurch kann die schnelle Expertise zu gegebenen Fragestellungen eingeholt werden.

Standardisierungsscope

Ziel dieses Projektes ist die Berücksichtigung von Latentspeichersystemen in der energetischen Beurteilung von Wohn- und Nichtwohngebäuden. Dazu sollen diese Systeme in der EnEV/DIN V 18599 anrechenbar sein/werden.