Wärmewende durch IGR-Wärmespeicherwunder

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Das Problem der erneuerbaren Energie liegt oft in der unsteten sowie räumlich und zeitlich falschen Verfügbarkeit. Photovoltaik- und Solaranlagen produzieren den meisten Strom zu Zeiten des geringsten Verbrauchs. Windkraftanlagen werden an Wochenenden und bei Starkwind regelmäßig abgeschaltet, um das Stromnetz nicht zu überlasten. Denn in der Vergangenheit wurde es versäumt, Kapazitäten zur Speicherung regenerativer Überschussenergie aufzubauen. Das soll nun nachgeholt werden – aber wie?

Die Innovationsgemeinschaft für Raumklimasysteme (IGR) bietet dazu hocheffiziente, nachhaltige Lösungen zum Heizen und Kühlen: eine innovative, dynamische Kombination aus Bauteilaktivierung und schnell reagierender Klimadecke. So kann – unabhängig von der Raumtemperatur – die Gebäudemasse thermisch aufgeheizt oder abkühlt werden.

Das Fraunhofer-Institut IBP in Holzkirchen erforscht beispielsweise im Projekt Windheizung 2.0 - unter Nutzung der Entwicklungen des IGR-Mitgliedes Klimatop - eine hochinteressante Alternative: Power to heat. Ausgangspunkt des Forschungsprojekts ist der Umstand, dass im Winter wesentlich mehr Windstrom zur Verfügung steht als im Sommer. Dieser Strom-Überschuss soll direkt per Heizstab in Wärme umgewandelt und in massiven Bauteilen, bevorzugt in Betondecken und Wänden, gespeichert werden.

Die Mitglieder der IGR gehen noch einen entscheidenden Schritt weiter. Mit der Umwandlung, auch von Photovoltaikstrom, durch Wärmepumpen wird neben dem Ökostrom auch die höhere Außentemperatur genutzt. Durch diesen „Trick“ wird die Jahresarbeitszahl, also der Faktor zwischen Stromeinsatz und Wärmeertrag, nochmals deutlich gesteigert.
Jürgen Leppig, Vorstand des Bundesverbandes der deutschen Energieberater, hat dieses Konzept nicht nur kompetent begleitet und im eigenen Haus verbaut. Der Bundesverband (GIH) unterstützt auch das geplante Forschungsprojekt der Technischen Hochschule Ingolstadt. Ziel des Forschungsprojektes ist die Verbesserung der Jahresarbeitszahl von Wärmepumpen. Und das klappt am besten durch den Einsatz von sehr großen Wärmespeichern, einfach zu realisieren über die Gebäudemasse. In diesem Zusammenhang forciert das IGR-Mitglied Dennert die Aktivierung der Bodenplatte. Die Lebensdauer der Speichertechniken ist praktisch identisch mit der Nutzungsdauer des Gebäudes. Der „Gebäude-Massespeicher“ ist daher nachhaltig und sehr preiswert.
Das Geheimnis liegt in der Kombination von oberflächennahen schnell reagierenden Klimadecken mit Bauteilaktivierungen. Ist die Speichertemperatur hoch genug, wird aktiv Wärme zum Heizen vom bauteilaktivierten Energiespeicher entnommen (bzw. im Kühlbetrieb zugeführt). Damit wird ein träges Passivsystem mit einem thermisch getrennten und reaktionsschnellen Aktivsystem bedarfsgerecht und dynamisch kombiniert. Derartige Hybridsysteme der IGR gibt es für Neubau und Sanierung, für Massiv- und Trockenbau.

Das Heizen und Kühlen selbst erfolgt über hocheffiziente Raumklimadecken der IGR. Dazu gibt es multifunktionale Systeme für Massiv- und Trockenbau. Im Kühlbetrieb durchströmt kaltes Wasser die Rohrleitungen der Decke, wodurch die gesamte Deckenfläche abgekühlt wird. So kann sie die abgestrahlte Wärme von Wänden, Böden und Möbeln aufnehmen und der Raum kühlt sanft ab. Alle Gegenstände im Raum werden kühler und können verstärkt die Wärmestrahlen der Menschen aufnehmen. Dadurch schwitzt man weniger, denn die überschüssige Körperwärme wird mehr über Strahlung und weniger über Verdunstung abgegeben. Die gefühlte Raumtemperatur ist um ca. 2-3 K niedriger als die gemessene Lufttemperatur – perfektes Wohlfühlklima. Weitere Informationen unter www.igr-raumklimasysteme.de.