– Kristallisationsenergie und technische Herausforderungen – AkE Online

Moderation: Michael Viernickel, eZeit Ingenieure GmbH
Referentin*en: Dipl.-Ing. Rainer Schmalenberg, Viessmann Deutschland GmbH;
Dr.-Ing. Mathias Safarik, ILK Dresden gGmbH

Veranstalter: Aktionskreis Energie e.V., Volkshochschule Steglitz-Zehlendorf
Förderung: Umwelt- und Naturschutzamt Steglitz-Zehlendorf

Bildungsvortrag

Eisspeicher – Kristallisationsenergie und technische Herausforderungen – AkE Online

Viessmann

Lokaler Umweltenergie als Grundlage der Gebäudeversorgung gilt auch in diesem Workshop unsere Aufmerksamkeit. Da Wärme und Kälte immer genau dann benötigt werden, wenn die Umgebungstemperaturen nicht direkt genutzt werden können, sind Wärmepumpen und Saisonalspeicher erforderlich und werden in diesem und einem weiteren Workshop beleuchtet.

Beim Sonnenhauskonzept, mit großvolumigen, gebäudeintegrierten Wasserspeichern, sind 40-50% Deckung kaum zu erreichen. Alternativ kann der Phasenwechsel von z.B. Wasser zu Eis genutzt werden. Dieser Kristallisationsvorgang entspricht dem Energieinhalt einer Abkühlung um 80 Kelvin, so dass der nutzbare Wärmeinhalt eines solchen Speichers das Vielfache eines reinen Wasserspeichers beträgt.

Beim Eisspeicherkonzept wird eine Zisterne aus Beton ungedämmt im Erdreich eingebettet. Wird im Winter dem darin bevorrateten Wasser Wärme entzogen, kann das bis dann zur nahezu vollständigen Vereisung führen. Im Sommer kann das Eis durch Abwärme, Solarthermie oder sommerliche Wärmabfuhr zur Gebäudekühlung wieder aufgetaut und der Speicher entsprechend wieder aufgeladen werden. Durch die geringe Temperatur im Eisspeicher gibt es praktisch keine Wärmeverluste, vielmehr kommt es noch zu einem Wärmezustrom aus der Umgebung.

In unserer Veranstaltung beleuchten wir verschiedene Aspekte und Herausforderungen des Eisspeichers und weiterer „Erdspeicher und Kollektorkonzepte“:

• Physikalische Grundlagen und technische Umsetzung
• Anwendungsbereiche, Dimensionierung und Auslegung
• Bauliche Anforderungen, Antransport von Fertigteilen, Erdarbeiten
• Möglichkeiten und Techniken zur Regeneration von Erdspeicherkonzepten
• Herausforderung Steuerung und Hydraulik
• Betrachtungen zu Temperaturniveaus und COP und somit zur Effizienz im Wärmepumpenbetrieb

Vielversprechend erscheint auch die Flüssigeiserzeugung durch Direktverdampfung für eine effiziente Kältespeicherung, Kühlung und Heizung. Bei der Eiserzeugung mit dem sogenannten Vakuumeis- oder auch Tripelpunktsverfahren, wird Wasser aus einer freien Wasseroberfläche bei etwa -0,5 °C im Vakuum verdampft. Der turboverdichte Wasserdampf kann auf einem höheren Temperaturniveau kondensiert und als Wärmequelle genutzt werden. Hier fungiert Wasser als Kältemittel und ist auch als Substanz nicht klimaschädlich.

Dr.-Ing. Mathias Safarik vom ILK Dresden erläutert uns die, mehrfach ausgezeichnete, Vakuum-Flüssigeis-Technologie und geht auf die für uns interessanten Aspekte ein:

• Physikalische Grundlagen und technische Umsetzung des Vakuumeis-Verfahrens
• Anwendungsbereiche, Dimensionierung und Auslegung
• Betrachtungen zu Temperaturniveaus und COP und somit zur Effizienz in Kombination mit Wärmepumpenbetrieb
• Möglichkeiten der Wärme-Kälte-Kopplung, auch für die Normalkühlung

Abschließend wollen wir Bauformen, Platzbedarf, Erfahrungen und Risiken diskutieren und erste Kosten-Nutzenbetrachtungen anstellen.

Im Workshop am 22.3. „Zukunftsfähige Quartierslösungen für Heizen und Kühlen mit Geothermie“ soll die Brücke zu thermisch aktivierten Gründungsbauteilen und geothermischen Saisonalspeichern geschlagen werden, sowie die Möglichkeiten „Kalte Netze“ damit zu puffern.

Diese Veranstaltung wird für die Eintragung bzw. Verlängerung der Energieeffizienz-Expertenliste für Förderprogramme des Bundes mit

• 3 Unterrichtseinheiten (Wohngebäude),
• 3 Unterrichtseinheiten (Energieberatung im Mittelstand),
• 3 Unterrichtseinheiten (Nichtwohngebäude) angerechnet.

Von der Architektenkammer Berlin werden

• 3 Punkte anerkannt.

Auch von der Architektenkammer Brandenburg wird die Veranstaltung im Themengebiet Baupraxis als Weiterbildung anerkannt.

Dank einer Unterstützung durch das Bezirksamt Steglitz-Zehlendorf ist eine limitierte Anzahl von Tickets für die interessierte Öffentlichkeit kostenfrei.

Der Zugangslink zur AkE-Onlineplattform wird Ihnen mit einer separaten Infomail, spätestens am Veranstaltungstag, zugeschickt (Kontrollieren Sie Ihren Spamordner, spätestens 1 Stunde vor Veranstaltungsbeginn), wenn Sie sich auf der Homepage des AkE angemeldet haben