Energiegewinn und Energieeinspeicherung des Prototyps eines neuartigen Wärmespeicher‐ und Energieerzeugungssystems: Fid-Bau Portal

Energiegewinn und Energieeinspeicherung des Prototyps eines neuartigen Wärmespeicher‐ und Energieerzeugungssystems

Schröter, Birke / Spiegel, Jonas / Carrigan, Svenja / Kornadt, Oliver / Friedrich, Thomas / Wißbach, Michael / Platzek, Dieter / Büscher, Wolfgang

Abstract

Durch die Auswirkungen des fortschreitenden Klimawandels und den daraus resultierenden Forderungen nach einem klimaneutralen Gebäudebestand ist es von großer Bedeutung, einen Großteil des Energiebedarfs durch die Nutzung erneuerbarer Energien decken zu können. Dazu wird im Rahmen eines Forschungsprojekts ein neuartiges Wärmespeicher‐ und Energieerzeugungssystem für Gebäude entwickelt, welches die Energieerzeugung und ‐speicherung in autarken „Energiepfählen“ anstrebt. Ziel der vorliegenden Analyse war die Auswertung eines ersten Prototyps, der im Zuge des Projekts entwickelt und experimentell untersucht wurde. Bei der Untersuchung standen die Energiegewinnung, die Energieeinspeicherung und die Dauer der Entladung des neuen Systems im Vordergrund. Es konnte gezeigt werden, dass die Energiegewinnung des Prototyps gut funktioniert und vergleichbar mit bestehenden Solarthermiekollektoren ist. Allerdings wurde mit Unterstützung einer Gebäudesimulation gezeigt, dass die Energieeinspeicherung nicht ausreicht, um den gesamten Nutzenergiebedarf für die thermische Konditionierung eines Beispielgebäudes wirtschaftlich durch den Energiepfahl zu decken. Die Untersuchungen zeigen, dass der Prototyp großes Potenzial besitzt, aber eine Weiterentwicklung notwendig ist, um eine wirtschaftliche Option darzustellen.

Energy recovery and energy storage of the prototype of a novel heat exchanger and energy generation system

Due to the effects of the advancing climate change and the resulting demands for a climate‐neutral building stock, it is of great importance to be able to cover a large part of the energy demand by using renewable energies. To this end, a new type of heat storage and energy generation system for buildings is being developed as part of a research project, which aims to generate and store energy in self‐sufficient “energy piles”. The aim of the present analysis was to evaluate a first prototype, which was developed and experimentally investigated in the course of the project. The investigation focused on energy generation, energy storage and the duration of discharge of the new system. It was shown that the energy production of the prototype works well and is comparable to existing solar thermal collectors. However, with the support of a building simulation, it was shown that the energy storage is not sufficient to economically cover the entire useful energy demand for the thermal conditioning of an example building by the energy pile. The investigations show that the prototype has great potential, but that further development is necessary to make it an economical option.