Wärmespeicher, die sich selbst reparieren

Eine große Herausforderung erneuerbarer Energien ist ihre mittelfristige Speicherung. Einfache, kostengünstige Lösungen sind gefragt, damit zum Beispiel die Solarenergie vom Sommer auch im Winter genutzt werden kann. Dafür wird häufig mithilfe von Solarthermie-Anlagen Wasser erhitzt und dann in großen Becken im Boden gelagert- idealerweise hält so die gespeicherte Wärmeenergie bis in den Winter. Die Becken werden mit Folie ausgekleidet, um sie zu isolieren und damit das Wasser nicht verloren geht.

„Wenn man sich die bisher umgesetzten Projekte anschaut, bemerkt man immer wieder dieselben Schwächen“, sagt Prof. Dr. Peter Bayer vom Institut für Geowissenschaften und Geographie der MLU. Häufig gehe Wasser und damit Wärme über schadhafte Stellen verloren. „Die Idee war, beide Eigenschaften des Materials zu nutzen“, sagt Bayer. Als Teil der Außenhülle von Wärmespeichern könnte Paraffin zum einen den Wärmeverlust verringern. Zum anderen könnte es einen Selbstheilungseffekt einbringen: „Wenn ein Riss in der Hülle entsteht, verflüssigt sich das Wachs und schließt so die entstandene Lücke.“ Paraffin sei außerdem umweltverträglich. Wenn es aus dem Speicherbecken austritt, habe es keinen toxischen Effekt. Noch dazu sei es kostengünstig im Vergleich zu anderen Latentwärmespeicher-Materialien.

„Auf den ersten Blick haben die Mechanismen, die wir erwartet haben, sehr gut funktioniert“, erklärt Bayers Mitarbeiter Christoph Bott Bott. „Wurde die Außenhülle verletzt, füllte das verflüssigte Wachs die Beschädigung, auch die Wärmespeicherkapazität wurde verbessert.“ Die Forschung sei ein weiterer Baustein hin zu verbesserten Saisonalspeichern und damit effizienteren Speichermöglichkeiten für erneuerbare Energien.

Das Projekt wurde von der Volkswagenstiftung im Rahmen des Programms „Experiment!“  gefördert, das innovative aber risikobehaftete Vorhaben unterstützt.