Sommerwärme speichern?

Hallo!

Ich habe da seit Jahren, immer wenn´s mir im Sommer zu heiß wird, die gleiche Idee.
Wie schön wäre es, wenn man die überflüssige Wärme im Sommer speichern und im Winter wieder verwenden könnte?
Gibt es da schon irgendwelche brauchbare, praktische, billige Lösungen?
Ich wohne (noch) zur Miete in einem Altbau, der noch mit Kohle beheizt wird (sehr teuer). Zur Wohnung gehört ein großer Garten.
Sonnenkollektoren auf der Basis von schwarzen, wassergefüllten Rohren gibt es ja schon, nur die wirken eben meistens nur dann, wenn es sowieso nicht so kalt ist.
Also hatte ich mal angedacht, im Garten, etwa einen Meter unter der Oberfläche, ein großes, isoliertes Wasserbassin (so 10 000l) anzulegen und das im Sommer bis auf 70 Grad erhitzte Wasser da zu speichern, damit man es im Winter wieder verwenden kann. Das gäbe aber sicher Probleme, Bakterien, Fäulnis usw.
Im alten Griechenland sollen sie ja schon die Luft durch unterirdische Kanäle in die Häuser geleitet haben, was im Sommer kühlte und im Winter wärmte.
Deshalb kam mir vor kurzem die Idee, als Wärmespeicher nicht Wasser sondern Kies oder ähnl. zu verwenden.
Kurz beschrieben: Eine, von Rohrschlangen durchzogene, unterirdische Kiesschüttung, vielleicht 10 x 10 x 2m die man im Sommer, oder überhaupt an sonnigen Tagen, mittels Sonnenkollektor erwärmt und aus der man im Winter, mittels der gleichen Rohrschlangen, heißes Wasser für Heizung und sonstigen Gebrauch entnehmen kann. Bei Neubauten könnte man den Kies ja auch direkt unter das Haus verlegen.
Da ich leider von theorethischer Physik so gut wie keine Ahnung habe, und auch kein grosser Rechner bin, kommt nun die Frage an die theoretischen Physiker unter euch, aber auch an die Bauexperten:
Würde so etwas funktionieren? Ich meine funktionieren würde es sicher, aber würde es sich auch rentieren?
Wann würden sich die Kosten für etwas in derlei Richtung amortisieren, wenn man die ständig steigenden Heizkosten mit einberechnet?
Die Wärmepumpentechnik kenne ich schon, Energiesparhäuser mit Wärmetauschern usw. auch.
Meine Frage bezieht sich also in erster Linie wirklich auf einen schlecht isolierten Altbau, in dem, wegen Feuchtigkeit, Zigarettenqualm, Katzen usw. eigentlich ständig stark gelüftet werden muß und in den der Vermieter nichts mehr investiert.
Einen großen Teil dieser Lüftung übernimmt im Winter der Ofen, der ja ständig Frischluft zieht und zum Teil als CO2 zum Kamin hinaus bläst.
Das das Sch… ist, weiß ich selber, aber ich kanns nun mal nicht ändern.
Kann man Sommerhitze überhaupt auf irgendeine brauchbare Art und Weise speichern?

Bin sehr gespannt auf eure Antworten.

mfg Nemo.

Moien

Ich habe da seit Jahren, immer wenn´s mir im Sommer zu heiß
wird, die gleiche Idee.

Die Idee ist nicht neu und scheitert immer an dem gleichen Problem: die Isolierung der Speicherung. Man kann keinen grossen Körper auf 70°C aufwärmen und ohne Energiezufuhr 6 Monate auf der Temperatur halten. Nicht ohne sehr, sehr aufwendige und zu teuere Isolierungen (Beispiel Aerogel: http://en.wikipedia.org/wiki/Aerogel). Oder halt extrem grosse Körper (200x200x50m mit 2m Aerogel an allen Seiten).

Es gibt aber Ansätze bei denen die thermische Energie in chemische umgesetzt wird. Damit das geht braucht man aber hohe Temperaturen (höher als schwarze Wasserleitungen unter Sonneneinstrahlung bringen. Vakuumkollektoren wären da angesagt) und immernoch viel Volumen. Stoffe die solche Umsetzungen machen sind nicht billig (und einige haben sich im nachhinein als Schlangenöl rausgestellt). Das Abrufen solcher Energie ist dann noch ein Problem: es werden nur niedrige Temperaturen (30°C) erreicht. Das reicht nicht wirklich um den Vorlauf einer Altbauheizung zu betreiben.

Kann man Sommerhitze überhaupt auf irgendeine brauchbare Art
und Weise speichern?

Ja. In Form von Pflanzen. Deren Reste kann man im Winter verfeuern. Ist effektiver und machbarer als alle anderen Ansätze.

cu

Hallo!

Ja. In Form von Pflanzen. Deren Reste kann man im Winter
verfeuern. Ist effektiver und machbarer als alle anderen
Ansätze.

cu

Müsste einen aber eigentlich wundern? Weil es doch bei Pflanzen um eine zweimalige chemische Energie- Umsetzung geht. Dabei ist der Verlust normalerweise immer sehr hoch.

gruß Nemo

Hallo!

Ja. In Form von Pflanzen. Deren Reste kann man im Winter
verfeuern. Ist effektiver und machbarer als alle anderen
Ansätze.

cu

Müsste einen aber eigentlich wundern? Weil es doch bei
Pflanzen um eine zweimalige chemische Energie- Umsetzung geht.
Dabei ist der Verlust normalerweise immer sehr hoch.

Ja, aber die mittlere Energieform (Biomasse) ist haltbar. Das ist der springende Punkt. Egal wie effizent dein künstlicher Solarkollektor arbeitet, nach ein paar Monaten Lagerung ist nix mehr über. Man muss die Energie haltbar machen. Effizenz (im Sinne von Sonneeinstrahlung => Wärme) ist zweitrangig (da genug Energie von der Sonne kommt).

Wenn man den Schritt zu grösseren Anlagen macht wird das ganze interessanter. Such mal im Netz nach „Anneberg“ in Schweden. 60,000 m^3 gut isolierter Speicher zum heizen von 90 sehr gut isolierten Häusern. Der Ansatz funktioniert weil der Speicher relativ eine geringe Oberfläche hat (im Verhältniss zu seiner Grösse).

cu

Hallo!

Diese Idee hatte ich auch schon.
Ich hab dann mal den Energiebedarf unseres Hauses ausgerechnet,
und berechnet, wie gross der Speicher sein müsste.
Richtig ordentlich , mit den spez. Wärmekapazitäten, wo Wasser am günstigsten ist.
Also vergiss es !
Das waren für unser Haus bei grober Rechnung irgendwas um 200 000 Liter. Ich hab dann gleich aufgehört, weiter zu rechnen.

Ein Freund von mir hat auch eine Holzheizung mit Pufferspeichern, 2x 1000 Liter,
der bringt die an einem Tag sozusagen „leer“.

Grüße, Steffen!

Hallo!

Also gibts sowas doch schon. Aber 60 000 m^3 für 90 Häuser, das hat mich überzeugt, dass das im kleinen Stil nicht geht. Furchtbar schade!
Muß ich eben im Sommer weiter schwitzen und im Winter am besten mit Holz heizen. Dazu bräuchte ich dann eine Kettensäge, einen neuen Ofen und ein Auto mit Anhänger. Kann ich mir nicht leisten. :frowning:
Das heißt, wenn ich drei Jahre mit Holz heizen könnte, könnte ich mir´s wahrscheinlich doch leisten. Ein Teufelskreis! *g

Jedenfalls vielen Dank für die Auskunft.

mfg Nemo

[Bei dieser Antwort wurde das Vollzitat nachträglich automatisiert entfernt]

Hallo!

Deine Idee, die Energie der Sonne zu speichern, um sie im Winter zu nutzen, ist seit einigen Jahrzehnten Gegenstand der Entwicklung bei etlichen Unternehmen und diversen Hochschulinstituten. Grundsätzlich könnte man einen großen Wassertank nehmen, ihn gut isolieren und das Wasser im Sommer von der Sonne aufheizen lassen. Man könnte auch die Energie verwenden, die ein Stoff vom Übergang eines Aggregatzustands in einen anderen speichert. Schließlich könnte man von der Sonne in Gang gehaltene endotherme chemische Reaktionen nutzen, die man im Winter auf exotherme Weise rückgängig macht.

Eines der Probleme ist die erzielbare Energiedichte. Verbrennt man einen Liter Heizöl, also die Menge, die in einen Würfel von 10 cm Kantenlänge paßt, erhält man eine Energie von etwa 10 kWh. Zum Heizen eines Altbaus mit einem Energiebedarf von 300 kWh pro Quadratmeter und Jahr und 100 qm Wohnfläche braucht man 30.000 kWh, was 3.000 Litern Heizöl entspricht und einen Tank mit 3 m³ Inhalt erfordert. Mit den oben beschriebenen Methoden sind statt der 10 kWh pro Liter bei Heizöl derzeit nur Energiedichten von 0,2 … 0,5 kWh pro Liter erzielbar. Das heißt, anstelle eines Öltanks von 3 m³ braucht man einen Behälter 20- bis 50-fachen Inhalts. Das wird sehr unhandlich und je nach für die Energiespeicherung verwendetem Stoff auch noch teuer. Derzeit wird intensiv nach Stoffen gesucht, mit denen eine höhere Energiedichte erzielbar ist, die gleichzeitig in ausreichender Menge und bezahlbar zur Verfügung stehen und keine zu großen Umweltprobleme mit sich bringen.

Inzwischen hat es sich zwar noch nicht überall herumgesprochen, aber es ist dennoch Stand der Technik, daß man Häuser bauen oder nachträglich so ausstatten kann, daß sie nicht mehr 300 kWh pro Quadratmeter und Jahr benötigen, sondern mit weniger als 50 kWh pro m² und Jahr auskommen. Für 100 m² Wohnfläche braucht man dann nur noch 5.000 kWh jährlich. Das entspricht 500 Litern Heizöl oder 500 m³ Erdgas und Kosten von 300 € jährlich, bei derzeit rund 0,60 € pro Liter Heizöl, also 0,06 €/kWh. Wenn man nur 300 € jährliche Heizkosten hat, rechnen sich Anlagen für viele tausend € nicht, um die Heizkosten weiter zu reduzieren. Den niedrigen Energiebedarf eines zeitgemäßen Hauses kann man nötigenfalls mit Olivenöl oder Whisky decken und es bleibt trotzdem bezahlbar. Oder mit anderen Worten: Die Preise für Öl und Gas sind noch zu niedrig, um einen Haufen voluminöser Technik wirtschaftlich sinnvoll einsetzen zu können. Wer gar noch auf die Idee kommt, sein Geld nicht für nutzloses Gesindel Makler und Bauträger auszugeben, sondern statt dessen einen fähigen Architekten bemüht, kann auch heute schon ein Haus bauen, in dem unter dem Strich mehr Energie erzeugt wird, als seine Bewohner verbrauchen und kann so seinem Energieversorger alljährlich eine Rechnung stellen, siehe z. B. http://www.rolfdisch.de .

Gruß
Wolfgang