Gleich zwei Schweizer Firmen haben interessante Neuheiten für die Energiespeicherung entwickelt. Der Natronlaugenspeicher ermöglicht es, überschüssigen Strom aus dem Sommer in den Winter hinüberzuretten. Und der kompakte PCM-Speicher spielt viel Platz im Keller oder Technikraum frei.
Neuer Zugang
Derart grosse Batterien sind weder technisch noch ökonomisch sinnvoll. Ein saisonaler Speicher müsste deshalb nicht Strom, sondern Wärme einlagern. Gelingt diese «Speicherwende », werden die erneuerbaren Energien auch im Winter zum Gewinner. Genau das will eine Schweizer Firma möglich machen. Die Matica AG aus Kaltenbach TG hat mit «SeasON» einen saisonalen Wärmespeicher entwickelt. Seit letztem Herbst ist eine Pilotanlage in Frauenfeld in Betrieb. Mit ihr wird ein Nebengebäude der ARA Frauenfeld geheizt und gekühlt. Raphael Baumann, Projektleiter SeasON bei Matica, erläutert das Prinzip wie folgt: «Im Sommer führen wir der Natronlauge Wärme zu. Das in der Lauge enthaltene Wasser verdampft, und die Lauge wird dadurch höher konzentriert. »
Im Winterhalbjahr wird diese hoch konzentrierte Lauge mit Wasserdampf zusammengeführt. Sie absorbiert diesen. Als Folge wird die «Wärme» wieder freigesetzt. «Genau gesagt speichert die Lauge an lediglich das Potenzial für die Wärmeerzeugung, nicht aber die Wärme selbst», präzisiert Raphael Baumann. Bei der Umwandlung im Entladeprozess treten nur relativ kleine Energieverluste auf. Im Vergleich zu einem Batteriespeicher wird also sehr viel der eingespeicherten Energie bewahrt und kann wieder bezogen werden. Die aus der Natronlauge gewonnene Wärme leistet so einen Beitrag zum Erzeugen von Raumwärme oder Brauchwarmwasser. Der Wärmeerzeuger des Gebäudes (zum Beispiel eine Wärmepumpe) wird damit entlastet.
Kompakte Lösungen
Neben der Anlage in Frauenfeld entsteht derzeit eine zweite, wesentlich grössere in Kaltenbach. Dort wird ein Gebäude der Schweizerischen Post dank des Laugenspeichers mit 36 Kilowatt Heizleistung beliefert. Für ein typisches Einfamilienhaus wird eine wesentlich kleinere Leistung reichen, nämlich ungefähr 8 – 10 Kilowatt, wie Raphael Baumann sagt. Derzeit arbeitet die Matica AG an der Serienproduktion. Im Lauf des nächsten Jahres sollen die ersten Anlagen auf den Markt kommen. Wie beim Heizöl ist für das Lagern von Natronlauge entweder ein doppelwandiger Tank oder ein einfacher Tank zusammen mit einer Auffangwanne vorgeschrieben. Bei der Anlage in Frauenfeld wird mit Flüssigkeitsvolumen von jeweils 500 Litern gearbeitet. Für ein Ein- oder Mehrfamilienhaus werden die Tanks sicherlich kleiner
fallen. Dies nur schon, damit sie ohne grosse Bauarbeiten in Kellerräume eingebracht werden können. Mit der Natronlauge muss vorsichtig umgegangen werden. Sie ist jedoch nicht brennbar.
Keine saisonale, dafür eine enorm platzsparende Wärmespeicherung ermöglicht eine weitere Schweizer Firma, die Cowa Thermal Solutions AG. Das Unternehmen ist ein Spinoff der HSLU. Es entwickelt und produziert Heizungs- und Wasserspeicher, die kein Wasser enthalten. Stattdessen verwendet man ein Phasenwechselmaterial (PCM) auf der Basis von natürlichen Salzen. Wenn dem PCM Wärme zugeführt wird, schmilzt es und nimmt dadurch eine grosse Energiemenge auf. Lässt man das PCM hingegen wieder erstarren, wird die gespeicherte Wärme abgegeben. Die Cowa-Speicher fungieren damit gewissermassen als kompakte Energie-Tresore: Fast die ganze Wärme, die darin deponiert wird, kann auch wieder entnommen und für die Heizung oder die Brauchwarmwassererwärmung verwendet werden.
Mehr Platz
Dieses Prinzip funktioniert einwandfrei, zum Beispiel im Haus der Familie von Stefan Moor. Im früheren Öltankraum stehen zwei schlanke Kuben. Ihre Abmessungen betragen lediglich 60 auf 34 Zentimeter bei einer Höhe von 140 Zentimetern. «Den Platzgewinn schätzen wir sehr. Der alte Tank fasste 6500 Liter. Statt dieses toten Raumes haben wir nun Platz für eine kleine Werkstatt gewonnen», sagt Stefan Moor. Die Anlage wurde im Herbst 2024 in Betrieb genommen und hat bereits die erste Heizsaison hinter sich. Laut Stefan Moor funktioniert die Technik einwandfrei: «Bei der Heizung merken wir keinen Unterschied, beim Warmwasser müssen schon sehr viele Duschen und Bäder genommen werden, bis es langsam kühl wird.» Bei den Cowa-Speichern der Familie Moor handelt es sich noch um Geräte aus der ersten Generation. Das Unternehmen optimiert fortlaufend die Rezeptur des PCM-Materials. Ab Sommer 2025 werden erste Modelle für circa 4500 Franken erhältlich sein. In Zukunft sollen weitere Speicher mit verschiedenen Temperaturniveaus auf den Markt kommen.
Wer sich mit einer Heizungssanierung, einer PV-Anlage oder einer optimierten Flächennutzung beschäftigt, erhält mit den zwei neuen Speichertechnologien interessante Optionen. Die Cowa-Speicher reduzieren den Platzbedarf für die Gebäudetechnik. Und der Natronlaugen-Speicher ermöglicht es, zumindest einen Teil der überschüssigen Energie über lange Zeit zu speichern.
