Speicher-LCA

Modulares Bauen

Ökologische Bewertung ausgewählter Konzepte und Materialien zur Wärme-und Kältespeicherung

© Fraunhofer ISE

Saisonaler Sorptionswärmespeicher, installiert 1999 im Rahmen des Projektes Hydes; die zwei Adsorber sind mit einer Silikagelschüttung (vgl. Bildausschnitt) befüllt.

Kompakte thermische Speicher werden derzeit mit Fokus auf thermische und technische Eigenschaften sowie Kostenaspekte entwickelt. Eine ganzheitliche ökologische Betrachtung, die den Primärenergieeinsatz für Herstellung, Betrieb und Entsorgung am Lebensende ins Verhältnis zu potenziellen energetischen Einsparungen setzt, ist für die aktuell entwickelten Speicherkonzepte nicht verfügbar. Diese Lücke soll durch das Projekt »Speicher-LCA« für Gebäudeanwendungen geschlossen werden: Ziel ist die Erstellung eines Softwaretools, das eine wissenschaftlich fundierte Hilfestellung bei der Auswahl der – für die jeweilige Anwendung – geeignetsten thermischen Speichermethode und insbesondere der eingesetzten Materialien auf Basis einer Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Analysis, LCA) ermöglicht.

Im Rahmen der Energiewende besteht großer Bedarf an Energiespeichern, mit denen der fluktuierende Energieeintrag aus erneuerbaren Energiequellen an den Bedarf angeglichen werden kann. Im Bereich der thermischen Speicher liegt dabei ein Forschungsschwerpunkt auf der Entwicklung von möglichst verlustarmen und kompakten Speichern mit hoher Kapazität.

In der Regel werden bei den Entwicklungen neben den thermischen und technischen Eigenschaften der Speicher lediglich Kostenaspekte betrachtet. Eine ganzheitliche ökologische Betrachtung, die den Primärenergieeinsatz für Herstellung, Betrieb und Entsorgung am Lebensende ins Verhältnis zu potenziellen energetischen Einsparungen setzt, ist für die in Entwicklung befindlichen Speicherkonzepte nicht verfügbar.

Diese Lücke soll durch das Projekt »Speicher-LCA« geschlossen werden. Das Vorhaben hat die Entwicklung eines Softwaretools zum Ziel, welches Entscheidungsträgern eine wissenschaftlich fundierte Hilfestellung bei der Auswahl der für die jeweilige Anwendung geeignetsten thermischen Speichermethode und insbesondere der dafür eingesetzten Materialien auf Basis einer Lebenszyklusanalyse (Life Cycle Analysis, LCA) bietet.

Grundlage für das Softwaretool ist die Erarbeitung umfassender Ökobilanzen von Systemen und der verwendeten Materialien zur Speicherung thermischer Energie für Gebäudeanwendungen. Dabei werden sensible, latente und thermochemische Speicherkonzepte erarbeitet und energetische Kennzahlen durch Simulationen ermittelt. Berücksichtigt wird dabei auch der Einfluss von externem, zum Betrieb der Speicher erforderlichem Equipment wie Wärmetauschern, Containments oder Reaktoren auf die ökologische Gesamtbilanz.