Saisonaler Energiespeicher eTank: Berechnung, Entwicklung und Erprobung
Taco Holthuizen, Holthuizen Architekten GmbH, Dietmar Deunert
Zeitraum
2007
- Steigerung des solarthermischen Ertrages sowie deren Einbindung in das Heizsystem auf > 700 kWh/m² Flachkollektor.
- Systemjahresarbeits-zahl > 7,3, damit stark reduzierte Betriebskosten.
- Verbesserung der Anlagenaufwands-zahl ep auf < 0,3.
- Aktives Heizen und passiven Kühlen in einem System.
Produkt
Erdpufferspeicher und geothermische Quelle (eTank).
Das Projekt hatte zum Ziel, ein Sole-Wasser-Wärmepumpensystem zu entwickeln, das auf einem offenen Erdpufferspeicher (eTank) basiert. Dieser Speicher kann gleichzeitig als geothermische Quelle dienen und stellt eine vielseitige Lösung für die Gebäudetemperierung dar.
Der Schwerpunkt der Entwicklung lag auf zwei zentralen Aspekten:
- Effizienzsteigerung von Wärmepumpensystemen: Dies sollte durch solare Soleanhebung, die saisonale Speicherung überschüssiger Solarenergie und die geothermische Aktivierung des Erdreichs erreicht werden.
- Wirtschaftliche Integration des eTanks: Ziel war es, den eTank kosteneffizient in das Haustechniksystem zur Beheizung und Kühlung von Gebäuden einzubinden.
Ein besonderes innovatives Merkmal war die Optimierung des Gesamtsystems durch die Nutzung solarer Soleanhebung mit niedrigen Temperaturerträgen (< 35°C) aus solarthermischen Anlagen, die bislang ungenutzt blieben. Zudem ermöglichte die oszillierende Aktivierung des offenen Erdpufferspeichers eine effiziente Speicherung überschüssiger thermischer Energie, beispielsweise aus Solaranlagen, Abluft oder Blockheizkraftwerken.
Der eTank zeichnet sich durch seine nach unten offene Bauweise aus, die eine direkte Ankopplung an das Erdreich erlaubt. Dadurch kann er als oberflächennaher Erdkollektor fungieren. Ein weiterer Fokus lag auf der Entwicklung eines dynamischen Energiemanagers, der als integraler Bestandteil des Wärmepumpensystems fungiert.
