Saisonaler, thermischer 3.000 kWh Speicher für Heizenergie-Autarkie

Wenn er schon eine andere, funktionierende Heizung hat, dann ja.

Aber gerade im Neubau müsste man erst mal Fußbodenheizungsrohre verlegen, Heizkreisverteiler einbauen, Heizungsrohre verlegen, und vor allem eine Wärmepumpe anschaffen. Das dürfte in Summe durchaus auch leicht auf 30.000€ kommen.

Wenn man es von der ersten Stunde eines Neubaus an als alleinige Heizung verwendet, sollte es nicht mehr kosten als gängige Lösungen.

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Unsere letztes Auto hat uns jährlich mehr gekostet als der Kostenbereich “Wohnen”. Völliger Irrsinn.

Mach jetzt privatleasing eines Leasingrückläufers. 230 Euro im Monat, plus bischen Strom Zukauf im Winter. Kein Traumauto, aber …

“Die Idee ist, PV-Stromüberschuss im Sommer thermisch zu speichern und im Winter damit die Hütte warm zu halten.”

Du schreibst:

“Der Punkt ist der, dass man den gesamten Heizwärmebedarf für die Heizsaison (sagen wir mal 1. Oktober bis 31. März) nicht am 1. Oktober komplett im Speicher haben muss.”

“In der Kombination ‘Gut gedämmtes Haus + große PV + Wärmepumpe’ kann man sich auch ganz konventionell fast ohne Netzbezug durch die Monate Oktober und März “hindurchheizen”.”

Klar geht das. Wenn ich dann mit Holz mein Essen koche, mein Warmwasser mit Holz mache, also meinen Stromverbrauch massiv reduziere indem ich anderweitig umsteige. Das E-Auto wird dann an der Ladesäule geladen, dafür läuft die Heizung über Strom.

“Die restlichen 4.000 kWh muss man dann während der Heizsaison vom Dach “ernten”.”

Genau. Also in den 2 Winterkernmonaten 4000kWh vom Dach holen. Ich kann ja mal gucken was meine Kiste mit 15kwp letztes Jahr im Dezember gemacht hat. 350kWh waren es. Im Januar 400kWh. Also bräuchte ich ca. eine 30kwp Anlage auf dem Dach. Mit E-Auto und Haushalt wohl eher 50kwp. Plus Akku. Und dem thermischen Speicher. Ich rate mal, dass das teurer als 30 000€ würde.

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Neben dem Unterschied der Warmekapazität, der die höhere Temperatur fer Keramik bei gleichem Gewicht ungefähr ausgleicht, kann man das Erwärmen mit S Thermie machen, ein faktor 4 im Ertrag.

Aber wohl nicht mehr bei 550°C.

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Grundsätzlich finde ich die Idee gut Energieüberschüsse im Sommer thermisch für den Winter zu speichern - da gibt es ja recht viele Lösungsansätze. Solarthermie ist im Sommer viel effizienter um z.B. große Wasserspeicher auf nahe 100 Grad zu bringen. Da braucht es nicht sehr viel Fläche auf dem Dach um große Energiemengen zu ernten. Ein großer (10-20 m3) Wasserspeicher unter dem Haus - sehr gut gedämmt, sollte auch eine mögliche Lösung sein. Hier fällt die Gefahr der Überhitzung und Brand sicher weg und auch die Isolierung ist bei dem geringeren Temp.unterschied nicht so gravierend. Natürlich sollte auch hier die Dämmung so gut wie möglich sein, um Verluste klein zu halten. Was mich bei der Vakuumisolation wundert ist, wie die auftretenden Kräfte abgefangen werden? Auf 1m2 Fläche lastet bei Vakuum gegen Außenluftdruck eine Kraft von 10t - da muß schon sehr viel massiver Stahlbeton um diesen Kernblock vergossen werden. Und das Ganze muß natürlich auch noch sehr Luftdicht sein, sonst läuft die Vakuumpumpe im Dauerbetrieb und verringert damit auch die Effizienz des Systems.

Bei einem Dewar, isolierte Trinkflasche, geht das auch ohne Beton. Da wird wohl Sand oder whatever ebenfalls in einem doppelwandigen Dewar aus Stahl drin sein und nur der wird evakuiert und die Kräfte ggf durch ein Füllmaterial aufgefangen um Material zu sparen. Ohne ginge es vermutlich aber auch, wie bei Tieftemperatur Kryostaten. Ggf fangen sie das Gewicht des Materials auch von oben her auf oder haben ne Isolationsglocke oben drauf und fangen es unten mit Trägern auf, dass Platz für Dämmung bleibt? Wer weiß … Bleibt natürlich die Sinnfrage … Ein neues Passivhaus kann man auch anderweitig günstig beheizen …

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derjenige der andere meinungen, die ihm nicht gefallen, meldet oder sperrt ist einfach zu bedauern.

Interessante Gedanken, die ich auch schon so ähnlich hatte. Für Parkplätze gibt es schon Systeme, die sich bei Sturm zusammenklappen.

Auch die externen Wasserspeicher finde ich nett, da müssen sich zwar hundert Haushalte einen Speicher teilen und und man braucht noch den Tanklaster und einen Zwischenwarmwasserspeicher beim eigenen Haus, aber es dürften dann auch 20 kWp gut reichen. In der Übergangszeit kann man mit Klimaanlage heizen, was den Bedarf an Warmwasser für den Winter senkt und zumindest einen Teil des Warmwassers für den 10000 m3 Speicher könnte man mit einer billigen Luft Wasser Wärmepumpe erwärmen, also mit Brauchwasser Wärmepumpe auf 65 Grad vorheizen und dann mit Heizstab auf 95 Grad und die 3 oder 10 m3, die man zu Hause zwischen lagert gehen dann mit Tankwagen den einen Kilometer zum saisonalen 10000 m3 Speicher.

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Zu der Technik gab es an der RPTU ein Forschungsprojekt

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Wenn man mit Klimaanlagen kombiniert, braucht man in der Übergangszeit keine ineffiziente Strom Direktheizung. Bei 10000 kWh Wärmebedarf und COP von 7 in der Übergangszeit, wäre man bei 1000 kWh Strom für 7000 kWh Wärme per Klimaanlage und 3000 kWh Strom für 3000 kWh Wärme aus dem Speicher. Da bleiben bei 10 kWp und 10000 kWh Ertrag, 6000 kWh Strom für anderes übrig.

Ausfall der Vakuumpumpe sehe ich unkritisch, wenn das System dann ein paar ungewollte kW liefert, notfalls kühlt man die mit der Klimaanlage wieder weg. Dass da gleich der Stahl schmilzt / schwach wird, erscheint mir eher unwahrscheinlich.

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Speichert auch, aber doch reichlich anderes Konzept?

In den Ursprungsideen ging es doch um eine schaltbare Vakuumdämmung, oder habe ich das falsch gelesen?

Bei Dewargefässen oder Iso-Kannen geht es auch nicht um 10-20 m2 und sie sind immer rund, das fängt die Kräfte von Außen viel besser ab. Kann natürlich sein, dass der Keramikklotz auch rund ist und das ‘Gefäss’ herum ebenfalls, das würde die Kräfte besser abfangen und verteilen. Wenn Du mit Füllmaterial auffüllst, kannst Du das Vakuum auch gleich vergessen. Vielleicht gibt es auch gut isolierte Stützträger, die den Aussendruck abfangen - kostet natürlich wieder etwas Dämmqualität.

Ja, finde nur nichts zu Vakkuumdämmung in Deinem Link, eher klassische Betonkernsktivierung?

Bei Vakuumpanelen offenbar kein Problem. Klar, ohne und mit “Superisolation” (metallbedampfte Folie) zur Minimierung der Strahlung natürlich noch besser.

Natürlich würde man das rund machen, schon alleine wegen mehr Volumen pro Oberfläche … Ein Dewar ist auch nur aus relativ dünnem Glas und ein Vakkuum-Exsikkator hat auch nen flachen Boden und Deckel mit relativ geringer Krümmung. So Vakkuumtöpfe zum Entgasen etc. gibts auch für kleines Geld mit Plexiglasdeckel oben drauf … Selbst Vakkuum-Fensterscheiben mit kleinen Spacern sind wohl im Prinzip machbar, zumindest in die Implosion wohl ein kleineres Problem dabei.

Vielleicht hattest du es direkt in der ersten Minute gelesen, da hatte ich erst einen falschen Link. Der aktuelle führt zur Vakuumdämmung

Schaltbare Vakuum-Isolations-Bauteile mit Re-Evakuierung für energiesparende Gebäude der Zukunft Teilvorhaben: 'Bauphysikalische und materialwissenschaftliche Grundlagen für Vakuum-Isolations-Bauteile'

Die Vakuum-Dämmschicht ist dabei in die tragende Konstruktion integriert, so dass kein aufwendig herzustellender mehrschichtiger Aufbau erforderlich ist

Ich kenne die Leute und fand das damals schon ganz spannend

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War wohl der Fall, danke für den Update!

In der Übergangszeit benötigst du aber auch nur den Bruchteil der Heizenergie. Der COP7 nützt dir also nichts, was ich hier im Forum schon oft geschrieben habe. Bei 10 000kWh Wärmeenergie benötigst du vielleicht an 150 Tagen Heizung. Davon an 90 Tagen Übergang und 60 Tage Kernwinter. Und das sind ungefähr 30% der Heizenergie im Übergang und 70% im Kernwinter.

Ergo brauchst du im Übergang 3000kWh und die machst du dann mit COP7, also 430kWh. Ob du die mit COP7 oder COP4 gemacht hast ist aber wurscht. Wichtig ist der Kernwinter. Und da reichen 3000kWh Einspeichern nicht.

Und jetzt stell dir das mal ganz praktisch vor.

Du hast eine punktuelle Belastung auf dem Fundament, dessen Unterbau oftmals nur irgendwie hingemurkst wird und du musst den kompletten Grundriss deines Hauses um das Teil herum planen. Und dann hat das Teil auch noch 600°C und muss wirklich absolut luftdicht verschlossen sein.

Wer etwas mit Druckluft, Vakuum und Hitze zu tun hat, weiß dass das mit Alterung der Komponenten eine Dauerbaustelle wird. Dementsprechend ist auch der Aufstellungsort ungeeignet. Das muss leicht zugänglich sein und darf im Haus auch keine Probleme machen,wenn man die Lösung nach einigen Jahren doch noch entsorgt.

Wieso also nicht einfach ganz normal eine wasserführende Heizung im Haus und die ganze Lösung anschlussfertig geliefert im 20 Fuß Container der optisch noch etwas verkleidet und mit einem Satteldach versehen wird?

Quasi wie eine Monoblock Wärmepumpe.

Persönlich halte ich nichts von einem saisonalem Speicher in der Ausführung. Verhältnis Aufwand/Nutzen passt hier ganz und gar nicht. 10.000kWh Jahreswärmebedarf macht dir locker eine LWWP die in der Anschaffung deutlich unter 10k liegt. Das Geld besser in PV-Modulleistung (z.b. auch Fassaden, Garage, Gartenhütte) und einem etwas größerem LFP Speicher investieren.

Wie soll das funktionieren?

Mit 10kWp kommen in Deutschland im Optimalfall bis zu 11.000kWh vom Dach. Davon muss erstmal der normale Hausverbrauch und in naher Zukunft ein, eher zwei Elektroautos geladen werden und dann werden nach Umwandlungsverlusten, Wärmeverlusten und Bedarf der Vakuumpumpen noch erheblich >10.000kWh zum aufheizen des Keramikblocks benötigt. Heizstab und die hohen Temperaturen sind hier schlichtweg ungeeignet.

Würde hier eher auf LWWP mit max. 70°C und Eisspeicher setzen. Auf dam Land könnte man dafür noch alte stillgelegte Dreikammergruben oder Güllegruben zweckentfremden. Dann kann man vll. mit 15-30kWp noch etwas anfangen. Mit Heizstäben (COP max nur 1:1 !!!) und nur 10kWp wird das definitiv nichts. Ertrag liegt bei vielen selbst bei reinen Südanlagen nur bei 600-800kWh/kWp weil das Dach durch Dachgauben, Nachbarhäuser und Bäume verschattet wird. Bei anderen Ausrichtungen (Norddächer, Fassade, etc) oder niedrigeren Montagestandorten (Garage) wirds nochmals weniger.