Wie sich Energie speichern lässt
Wie lässt sich Energie längerfristig speichern? Im Rahmen der erneuerbaren Energien wird diese Frage immer wichtiger. Am 62. Energie- und Umweltapéro drehte sich alles um thermische Energiespeicher.
Häuser sollen in Zukunft ganzjährig genügend Energie für den Eigenbedarf generieren. Doch damit nicht genug, auch die Restwärme aus industriellen Prozessen soll weiterverwertet werden. Was in Winterthur bereits bei der Heizung des Aussenschwimmbades Geiselweid funktioniert, soll in Zukunft auch Lokomotiven antreiben. Diese sogenannten Dampflokomotiven haben Speicher integriert, welche die Fähigkeit von Wasser, unter Druck viel Energie zu speichern, nutzen. Der Dampf wird mittels Brennstoffen, Abwärme oder Solarthermie erzeugt. Er ist unter anderem ein Abfallprodukt von Stahlwerken, Brauereien und Raffinerien. Dampflokomotiven sind deshalb viel ökologischer unterwegs als Diesellokomotiven. Eine fahrende Dampflokomotive ist im Vergleich zu Diesellokomotiven auch viel leiser. Dies ist laut Roger Waller, Geschäftsführer der Dampflokomotiv- und Maschinenfabrik DLM AG, darauf zurückzuführen, dass Dampflokomotiven eine niedrigere Drehzahl haben. «In Dieselmotoren finden Explosionen statt. Bei Dampfmaschinen ist es ein Ein- und Ausströmen», sagt er in seinem Referat.
Saisonale Schwankungen
Ein Konzept für die Energieversorgung präsentierte auch Marc Bätschmann vom Institut für Technologie in der Architektur der ETH Zürich. Dabei standen Hybridkollektoren und saisonale Speicher im Vordergrund. Wie oft die Sonne scheint, lässt sich bekanntlich nicht beeinflussen. Ihr Erscheinen unterliegt starken saisonalen Schwankungen. Damit auch bei Regen, Eis und Schnee nicht kalt geduscht werden muss, muss die Solarenergie transformiert werden. Die Transformation der solaren Energie in Wärme und Elektrizität allein reicht jedoch nicht aus. Im Anschluss ist die Energie zu speichern, sodass sie auch wieder bezogen werden kann. Genau an diesem Punkt setzt das System Sol2ergie an. Ein schlaufenförmiges Wasserrohr wird bis ins tiefe Erdreich versenkt. Denn eine Niederhubwärmepumpe wird effizienter, wenn man eine tiefe Heizungstemperatur hat und eine hohe Quellentemperatur, sagt Marc Bätsch- mann. Deshalb ist das Ziel eine möglichst hohe Quellentemperatur. Dies wird mittels einer bis ins tiefe Erdreich verlaufenden Leitung erreicht.
Zu viel Sonne lässt das Eis schmelzen. Nicht so im thermischen Energiespeicher SolarEis. Dieses von Yves Plamenig von der Firma Isocal vorgestellte System nutzt die fünf regenerativen Energien Erde, Sonne, Luft, Wasser, Eis. Ihre Wirkung entfalten sie aber erst in Kombination mit einem Wärmespeicher und einer Wärmepumpe. In der Erde wird ein Wasserspeicher versenkt. Gefriert das Wasser aufgrund der Temperatur zu Eis, so wird ihm bis zur vollständigen Vereisung Energie entzogen. Diese lässt sich zum Heizen im Winter, aber auch zum Kühlen eines Hauses im Sommer einsetzen.
Der Energie- und Umweltapéro ist ein öffentlicher Anlass, der regelmässig von der ZHAW School of Engineering und Stadtwerk Winterthur gemeinsam durchgeführt wird.
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