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Solare Wärmespeicherung mit Blähglasgranulat

(30.11.2007) Um die zeitliche Differenz zwischen solarer Energiegewinnung und Energieverwertung ausgleichen zu können, werden Wärmespeicher verwendet. Damit diese die gewonnene Sonnenenergie langfristig und ohne nennenswerte Energieverluste lagern können, werden an die Wärmedämmung besondere Anforderungen gestellt. In Abhängigkeit der Betriebsweise und der örtlichen Randbedingungen kann die Wärmedämmung aus beispielsweise Blähglasgranulat bis zu einem Meter dick werden.


Die Wärmedämmung Poraver in HDPE-Sperrschicht-Kammern zum Dämmen eines Erdbeckenwärmespeichers.

Die geforderten Dämmstoffeigenschaften unterscheiden sich allerdings je nach System und Einsatzort des Wärmespeichers. Jedoch gibt es Grundeigenschaften die das verwendete Dämmmaterial unbedingt erfüllen muss:

  • Temperaturtauglich bis 100°C
  • Alterungsbeständig und langzeittauglich
  • Druckfest auch in durchfeuchtetem Zustand
  • Resistent gegen Wasser und Wasserdampf
  • Gute Trocknungseigenschaft
  • Unempfindlich gegenüber Mikroorganismen und Nagetieren
  • Einfacher Einbau.

In wissenschaftlichen Untersuchungen und praktischen Einsätzen bewiesen sich u.a. die natürlichen und bauphysikalischen Eigenschaften von Poraver - siehe Produktkennwerte des getesteten Materials:

   Poraver 2 - 4 Poraver 4 - 8
Korngröße (mm) 2-4 4-8
Schüttgewicht (kg/m³) 190 ±20 % 180 ±20%
Wärmeleitfähigkeit W/mk 0,07 0,07
mittlerer Druckwert kN/m² 1400 1200

In einer Studienarbeit der Universität Stuttgart wurde die thermische Charakterisierung von Dämmstoffen untersucht und die Wärmeleitfähigkeit feuchter Schüttungen getestet. Die Ergebnisse bestätigen die uneingeschränkte Anwendbarkeit von Poraver als Dämmmaterial aufgrund seiner besonderen Eigenschaften, wie z.B.

  • sehr niedrigen Wärmeleitfähigkeit
  • hohe Kornfestigkeit
  • Resistenz gegenüber möglichen chemischen Belastungen

In praktischen Einsätzen wurde zusätzlich die einfache Handhabung und das maschinelle Einblasen aus Silos bestätigt.

Der Leichtzuschlag wurde u.a bei Wärmespeichersystemen der Universität Stuttgart, sowie bei solar unterstützten Nahwärmesystemen in München, Crailsheim und Eggenstein eingesetzt. In München wurde z.B. aufgrund der geologischen Randbedingungen, der Anforderungen des Wärmeversorgungssystems und der Bauherrenwünsche ein Behälterspeicher mit 5.700 m³ Wasserinhalt gebaut. Der Zylinder wurde aus Betonfertigteilen aufgestellt. Die vorgespannten Wände und der Deckel wurden mit Poraver gedämmt. Die Dämmstärke an den Wänden nimmt vertikal, von unten nach oben auf maximal 70 cm zu. Im Vergleich zu den gebauten Speichern der ersten und der zweiten Generation konnten die Baukosten beim Münchner Wärmespeicher um ca. 20% reduziert werden.

Technische Daten zur Anwendung in München

  • Jahr der Inbetriebnahme: 2006
  • Versorgungsgebiet: 300 WE in MFH
  • Beheizte Wohn-/ Nutzfläche: 24.800 m²
  • Kollektorfläche (Apertur): 2.900 m² Flachkollektoren
  • Gesamtwärmebedarf: 2.300 MWh/a
  • Nutzwärmelieferung Solarsystem: 1.0805 MWh/a (Angabe des ZAE Bayern)
  • Wärmedämmung (Korngröße): 2 - 4 mm

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