Schaumbeton und Wasser als neues unterirdisches Wärmespeichermedium zur Verbesserung der saisonalen Effektivität der Solarthermie und anderer Umweltenergien
27.07.2006
Stand der Entwicklungen - neue Erkenntnisse: Weltweit wird nach Lösungen gesucht, insbesondere auch den Wärmeenergiebedarf sowohl durch eine effektivere Nutzung grundsätzlich zu reduzieren, als auch die entsprechende Bereitstellung weitestgehend durch nachhaltigere und umweltfreundlichere Energien, sogenannten Umweltwärmeenergien, zu ersetzten. Beides kann hierbei ideal in Synergie miteinander verbunden werden.
Diesem Konzept verfolgt die nachfolgende Ausführung eines an sich konventionellen unterirdischen und mit einem Gebäude überbauten Wasser-(Schichten-)Wärmespeichers, der jedoch nicht wie bislang bekannt mit einem losen bzw. flüssigen Kies-Wasser-Gemisch befüllt, sondern aus einer speziell entwickelten Schaumbetonmasse besteht, die nach ihrer Aushärtung eine mikroporöse feste Baustoffstruktur aufweist. Diese Baustoffstruktur ist statisch selbstragend, sodass bei diesem System keine zusätzlichen Behälter oder Auffangbauwerke aus Stahlbeton, Stahl oder Kunststoff mehr erforderlich sind. Jedoch sollte auch bei der Verwendung dieses Baustoffes der Wärmespeicher zumindest nach oben und ggf. zu den Seiten hin mit einer geeigneten Folie abgedichtet und entsprechend wärmegedämmt werden.
- Schaumbeton ist in großen Mengen kostengünstig herstell- und einfach und sparsam verarbeitbar
- Schaumbeton hat eine hohe Wasseraufnahme- und damit Wärmespeicherkapazität, ist in ausgehärtetem Zustand statisch selbsttragend, und kann problemlos überbaut werden, und bedarf daher keiner zusätzlichen aufwendigen Auffangbauwerke
- Der Schaumbeton dichtet sich gegenüber rohem Erdreich automatisch ab und kapselt den Wärmespeicher mit eine zusätzliche Betonschale ein. Zudem wird das Wasser in den Poren durch die Kapillarwirkung in der Baustoffstruktur weitestgehend festgehalten. Nennenswerte Leckagen, auch in nicht zusätzlich abgedichteten Bereichen, sind daher nicht zu erwarten. Ggf. wird aber eine geringe Ausnässung nicht zu vermeiden sein. Der damit verbundene Verlust an Speicherwasser kann jedoch problemlos von oben nachgefüllt werden.
- Der Wärmespeicher ist umweltfreundlich, wartungsfrei und entsprechend alterungs- und korrosionsbeständig.
Die Verwendung von Schaumbeton und Wasser als Wärmespeichermedium ermöglicht nunmehr insbesondere aufgrund der reduzierten Systemkosten auch den effizienten und dezentralen Bau von kleineren Speichereinheiten in bestehenden städtischen Infrastrukturen. Damit steht dem einzelnen Gebäudebetreiber bis hin zum Einfamilienhausbesitzer eine weitere wichtige Baukomponente für den autarken und von großen Wärmelieferanten unabhängigen Betrieb einer eigenen modernen Wärme- und Kälteversorgungsanlage zur Verfügung.
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