Die Idee ist naheliegend, die Ausführung eine Herausforderung: die Hitze des Sommers zu speichern, um sie im Winter zum Heizen zu nutzen. Gerade die Wärmeenergie spielt eine zentrale Rolle in der Energiewende. Ihre Bereitstellung macht die Hälfte des gesamten Energiebedarfs der EU aus. Deren effiziente Speicherung ist daher eine der zentralen Herausforderungen der kommenden Jahre. Nun ist es Forschern des österreichischen Instituts AEE INTEC in Zusammenarbeit mit den Universitäten Stuttgart und Wildau gelungen, mit einem neuen Speicherkonzept Solarwärme des Sommers nahezu ohne Verluste für den Winter zu speichern. Dazu wurde im Rahmen des EU-Forschungsprojektes „Comtes - Combined development of compact thermal energy storage technologies“ im Institutslabor eine „Real-Size“-Testanlage gebaut, die etwa den Bedarf eines Einfamilienhauses decken kann. In einem Testlauf konnten 85 Prozent des Warmwasser- und Raumwärmebedarfs in der Heizperiode mit Hilfe von gespeicherter Solarwärme aus den Sommermonaten gedeckt werden. Dabei wurde mit 180 Kilowattstunden pro Kubikmeter Speichermaterial ein neuer Weltrekord in der Speicherdichte mit der neuartigen Technologie erreicht, wie das Institut mitteilte. Das entspricht etwa der dreifachen Speicherdichte von Wasser.
In der Solarthermie ist der Speicher der zentrale Teil der Anlage. Am häufigsten wird dabei die Wärme in Wasser gespeichert, das in Behältern gelagert wird. Herkömmliche Wasserspeicher im Gebäudebereich verlieren jedoch einen großen Anteil der Wärme im Wärmeaustausch mit der Umgebung. Das neuartige Speicherkonzept ist ein sogenannter Sorptionsspeicher. Er besteht aus hochporösen und hydrophilen Zeolithen als Wärmemedium. Die Speicherung basiert auf dem Prinzip der Feststoffsorption in Verbindung mit dem Materialpaar Zeolith und Wasser: Die Solarwärme erhitzt die Zeolithe im Speicher, sie trocknen und geben Wasserdampf ab. Die Wärme kann im Winter reaktiviert werden, indem auf die Zeolithe wieder Wasserdampf trifft. Bei der Aufnahme des Wassers entsteht Wärme. So ist eine praktisch verlustfreie Speicherung der Energie im 1,5 Tonnen fassenden Zeolith-Testspeicher über sehr lange Zeiträume möglich.
Comtes wurde vom Klima- und Energiefonds in Kooperation mit dem österreichischen Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie und der Europäischen Kommission gefördert. Basierend auf den Erkenntnissen aus dem Testbetrieb soll die industrielle Umsetzung des Speicherkonzeptes erfolgen. Ein zentraler Partner von AEE INTEC ist dabei das Heizungsbauunternehmen Vaillant. Die Erkenntnisse aus dem Comtes-Projekt eröffnen auch in verwandten Forschungsfeldern neue Wege. So fließen diese etwa direkt in das Leitprojekt „Tes4seT – Thermal Energy Storage for Sustainable Energy Technology“ ein. Hier erprobt das Forschungsinstitut mit seinen Partnern, ebenfalls mit Unterstützung des Klima- und Energiefonds, die Übertragung des erfolgreichen Speicherprinzips auf Anwendungsbereiche in der Industrie und den Automotive-Bereich.
