Sorptionsspeicher: Kosten, Funktion & Anwendungsbereiche

Wenn Sie eine Solaranlage für die Beheizung Ihres Gebäudes installieren wollen, brauchen Sie zugleich einen Speicher. Während die Sonne im Sommer am intensivsten scheint, müssen Sie im Winter heizen. Diese Zeitspanne überbrücken Sie mit einem Speicher. Dieser fängt fängt die Energie ein und macht sie dann verfügbar, wenn sie benötigt wird, auch wenn die Sonne dann nicht scheint.

sorptionsspeicher infografik

Was ist ein Sorptionsspeicher?

Der Wasserspeicher dürfte den meisten geläufig sein. Doch um was handelt es sich bei einem Sorptionsspeicher? Er stellt einen thermochemischen Wärmespeicher dar – er basiert auf einer chemischen Reaktion. In den Kesseln befindet sich ein Granulat, in der Regel Silicagel. Dieses Granulat ist stark porös, sodass sich eine große Gesamtoberfläche ergibt. Zudem enthält der Speicher Wasser. Im Gegensatz zu Wasserspeichern fungiert es in Sorptionsspeichern aber nicht als Speichermedium, sondern als Arbeitsmedium. Die Mechanismen beim Auf- und Entladen im Detail:

sorptionsspeicher funktionsweise

Aufladen

Entladen

Dem Speicher wird Luft mit einer hohen Temperatur zugeführt. Das im Granulat enthaltene Wasser kondensiert. Der Wasserdampf gelangt in einen Kondensator, der ihn verflüssigt. Dort bleibt das Wasser. Erneut wird Wärme zugeführt, dieses Mal aber mit niedriger Temperatur. Das Wasser verdampft abermals, der Dampf setzt sich an den großen inneren Oberflächen des Granulats ab. Bei diesem Vorgang wird Wärmeenergie freigesetzt, die Sie für Ihre Heizung nutzen.

Alternativ zu Silicagel lassen sich weitere Speichermedien wie Zeolithe verwenden. Der Vorteil bei Silicagel besteht darin, dass die Betriebstemperatur in einer Spanne von 40 bis 100 Grad Celsius liegt. Zeolith benötigt dagegen 100 bis 300 Grad Celsius, Metallhydrid sogar 280 bis 500 Grad Celsius.

Sorptionsspeicher versus Wasserspeicher

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Wer die beiden Speichertechniken vergleicht, stellt deutliche Vorzüge der thermochemischen Speicher fest. Vor allem die hohe Speicherdichte überzeugt. Sie beträgt in etwa 200 bis 300 Kilowattstunden pro Kubikmeter. Die konkreten Werte erfahren Sie beim Hersteller für Sorptionsspeicher, die Produzenten geben sie bei den technischen Daten an.

Wasserspeicher erreichen dagegen nur einen Wert von rund 60 Kilowattstunden pro Kubikmeter. Entweder können Sie mit Sorptionsspeichern eine größere Menge Wärmeenergie bevorraten oder Sie sparen bei der gleichen Menge Platz in Ihrem Keller.

Ein weiterer Pluspunkt ist, dass thermochemische Kessel die Wärme nahezu verlustfrei speichern. Trotzdem setzen weiterhin viele auf Wasserspeicher. Das hat einen nachvollziehbaren Grund: Der Preis für Sorptionsspeicher ist höher. Allerdings stehen diesen Kosten für einen Sorptionsspeicher finanzielle Vorteile entgegen. Neben der Energieeffizienz ist es vor allem die Speicherkapazität, Ihr Verbrauch an konventioneller Energie sinkt.

Ausblick

Aufgrund der hohen Speichereffizienz dürften thermochemische Speicher an Bedeutung gewinnen. Mittlerweile eröffnen sich mit mobilen Sorptionsspeichern sogar neue Möglichkeiten: Mobile Sorptionsspeicher werden zum Beispiel auf einem Feld mit Solaranlagen aufgeladen und anschließend zum Abnehmer gebracht. Diese Option empfiehlt sich für Immobilien, bei denen der Platz auf dem Dach nicht ausreicht. Diese Variante kommt aber eher für industrielle Zwecke zum Einsatz.