Alles rund um die Motorsäge: www.motorsaegen-portal.de

Motorsägen-Forum mit Kleinanzeigen & Forstwirtschafts-Forum
Aktuelle Zeit: Donnerstag 28. März 2024, 09:00

Alle Zeiten sind UTC+01:00




Ein neues Thema erstellen  Auf das Thema antworten  [ 24 Beiträge ]  Gehe zu Seite Vorherige 1 2
Autor Nachricht
BeitragVerfasst: Freitag 16. September 2022, 19:10 
Offline
Benutzeravatar

Registriert: Mittwoch 17. Januar 2007, 18:11
Beiträge: 2899
Wohnort: Baden-Württemberg
Ein Kunststoff Löschwassertank für 122000 Liter Wasser, also 122m3, kostet aktuell ca. 50.000,00€

Um ungefähr 100 Tage zu überbrücken, wären das mind. 150.000€ mit noch zusätzlich kleinerem Tank 180.000€ ohne Einbaukosten.
Das aus Beton, kannst dir bald ein 2. Haus von von den Kosten bauen.


Nach oben
   
BeitragVerfasst: Montag 19. September 2022, 21:26 
Offline

Registriert: Mittwoch 25. November 2020, 05:26
Beiträge: 895
Wie schon angekündigt, hab ich mich die letzten Tage etwas mit dem Thema Energiespeicher im Haus beschäftigt und Versuche das etwas zusammen zu fassen. Daher sind hier auch keine Antworten zu anderen Kommentaren enthalten.
In den genannten Beispielen werden verschiedene Methoden und Auslegungsprinzipien genutzt bei ähnlichem Ziel, Minimierung des Energiebedarfs zur Wärmenutzung. Ich versuche mal die mir bekannten Methoden in diesem Bereich aufzuzählen.

1. Klassischer Saisonwärmespeicher
Der Speicher ist so groß und so gut isoliert, das dieser ausreicht den Wärmebedarf im Winter mit Solarwärme aus dem Sommer zu decken. Der Arbeitstemperaturbereich im Speicher liegt dabei typischerweise zwischen 20 bis 25°C auf der kalten Seite und etwa 50 bis 95°C auf der heißen Seite gegen Ende Sommer. Um die Verluste klein zu halten versucht man so einen Speicher möglichst mitten ins Haus zu bauen und sehr gut zu isolieren, etwa 0,5m oder mehr Isolierung sind da normal. Als Speicherkapazität ergeben sich bei 70k Temperaturdifferenz etwa 81kWh pro m³.
In einem Artikel in einer alten LBS Zeitschrift wurde ein Einfamilienhaus mit dieser Technik vorgestellt. Die Eckdaten waren 20m³ Speicher, Solarthermie müssten etwa 40 bis 50m² gewesen sein und Wohnfläche zwischen 120 und 150m² (Speichergröße weiß ich noch sicher, Flächen bin ich mir nicht mehr ganz sicher. War aber ein normales EFH). Dämmstandard war dabei sehr hoch mit zusätzlicher Wärmerückgewinnung über eine zentrale Lüftungsanlage. Laut Artikel hab es noch ein rein elektrisches Backup, das im Normalfall aber nicht gebraucht wurde.

2. Saisonwärmespeicher mit Wärmepumpe
Das verlinkte System 2Max nutzt im Prinzip einen normalen Saisonwärmespeicher. Allerdings wird dieser nicht direkt mit einer Solarthermie geladen, sondern über den Umweg einer PV-Anlage und Wärmepumpe. Dadurch ist es möglich den Arbeitstemperaturbereich noch unten bis 4°C zu erweitern, die obere Temperaturgrenze ergibt sich dabei aus der maximalen Arbeitstemperatur der Wärmepumpe. Nach meinem Wissen ist das bei den meisten Wärmepumpen zwischen 50 und 70°C. Damit ist die nutzbare Temperaturdifferenz allerdings nicht größer als mit einer einfachen Solarthermie. Als Wärmekapazität ergeben sich bei den genannten Grenzen etwa 53 bis 76kWh pro m³.
Die thermische Leistung im Ladebetrieb wird vermutlich meist geringer sein. Mit 1m² Solarthermie habe ich eine Maximalleistung vom etwa 1kW. Bei PV braucht es dafür etwa 5m². Wenn man bei der Wärmepumpe noch die Arbeitszahl mit etwa 3 bis 4 berücksichtigt kommt damit immer noch auf eine maximale Wärmeleistung von etwa 666 bis 800W pro m².
Vorteil sind allerdings die geringeren Wärmeverluste durch die geringere Arbeitstemperatur und die flexible Energienutzung, da der Strom nicht nur für Wärme genutzt werden kann.
Die Anlagentechnik ist durch Wärmepumpe aber auch aufwändiger und teurer als bei der reinen Solarthermie.

3. Eisspeicher
Dabei wird nicht nur die Erwärmung des Wassers genutzt, sondern auch der Phasenübergang beim Gefrieren. Dadurch ist der Energiegehalt bei gleicher Speichergröße deutlich größer, allerdings lässt sich ein Großteil der Wärmeenergie nicht mehr direkt nutzen. Das geht beim Eisspeicher nur noch mit einer Wärmepumpe deren Quellentemperatur planmäßig bis auf 0°C absinkt. Das bedeutet damit auch das es zum Ende des Winters gut möglich ist, das die Temperatur im Speicher dann niedriger als die Außentemperatur wird und man daher die Wärmequelle der Wärmepumpe umschalten müsste von Wasser auf Luft.
Technisch gibt es beim Eisspeicher dadurch einige Herausforderungen die beherrscht werden müssen (z. B. Ausdehnung beim einfrieren, Betrieb als Schichtspeicher durch die 4°C Anomalie eingeschränkt, geringe Quellentemperatur von 0°C für die Wärmepumpe...). Das ist zwar möglich und nach meinem Wissen gibt es auch realisierte Systeme, allerdings kenne ich dazu keine konkreten Beispiele mit technischen Eckdaten. Ich habe nur einmal in einem Fernsehbeitrag etwas zu einem Mehrfamilienhaus mit dieser Technik gesehen, echte Daten wurden aber keine genannt.
Als Speicherkapazität ergeben sich bei einer Maximaltemperatur von 90°C etwa 197 kWh pro m³, falls sie Maximaltemperatur auf 60°C beschränkt wird sind es immer noch 162kWh pro m³.

4. Speicher mit Phasenübergang
Dabei geht es primär darum die Wärmemenge bei gleichem Speichervolumen zu erhöhen. Dazu bringt man ein Material (meist ein Wachs) mit einem passenden Schmelzpunkt in den Speicher. Zumindestens Versuche gab es dazu mit Wachs. Ob es tatsächlich realisierte Systeme gibt, ist mir allerdings nicht beginnt.

5. thermische Speicherung in Betonteilen
Nach meinem Wissen hat das noch Forschungscharakter. Ziel ist dabei massive Betonteile zur Wärmespeicherung zu nutzen die im Haus sowieso vorhanden sind. Die meisten Infos in diesem Bereich gibt es allerdings nur zur Nutzung als Tagesspeicher. Dabei handelt es sich dann eher um eine Heizung mit extrem niedriger Vorlauftemperatur von unter 30°C, als um einen echten Wärmespeicher.
Vorteilhaft für die Nutzung als Wärmespeicher ist dabei die sehr hohe Masse von einigen Tonnen. Problem ist allerdings die meist ungünstige Form mit viel Oberfläche. Dadurch ist es schwieriger eine gute Dämmung zu erreichen.
Durch die hohe Dichte von Beton (etwa 2,4 g/cm³) ergibt sich eine Wärmekapazität von etwa 46 kWh pro m³ bei einem angenommenen Arbeitstemperaturbereich von 20 bis 90°C. Bei Halbierung des Temperaturbereichs auf eine Obergrenze von 55°C bleiben immer noch 23kWh pro m³. Das ist zwar weniger als bei einem einfachen Wasserspeicher, allerdings werden dabei keine zusätzlichen Volumen genutzt. Zum Vergleich hat die Bodenplatte eines angenommenen Hauses mit 100m² Grundfläche bei 25cm dicke bereits 25m³ Volumen.
Nach einer kurzen Recherche laufen zu diesem Thema derzeit verschiedene Forschungsarbeiten um diese Technik Sonnenhaus (solarer Deckungsgrad in der Wärmeerzeugung mindestens 50%) nutzbar zu machen. Unter anderem scheint die TU Karlsruhe derzeit Bauherren für eine neue Versuchsreihe zu suchen.

6. Wasserstoffspeicher
Eine Anlage mit Elektrolyse, Wasserstoffspeicher und Brennstoffzelle ist zwar kein Wärmespeicher, bietet sich aber an durch die geringeren Verluste bei längerer Lagerdauer und durch die universellere Nutzung durch die Verfügbarkeit von elektrischer Energie. Haken an dieser Technik sind aktuell noch die Investitionskosten. Bei dem einzigen mir bekannten System ist auch noch die Rede von einem Wartungsvertrag etwa 500€ pro Jahr, was auch nicht wenig ist. Ob die Druckprüfungen da schon drin sind ist für mich nicht erkennbar, hab das aber auch nicht bis in alle Details zerpflückt.
Technisch ist das sicher die interessanteste Methode, wirtschaftlich im Moment vermutlich noch nicht. Da fehlt einfach noch die Stückzahl um die Kosten zu drücken.
Der Energiegehalt von Wasserstoff liegt bei 33kWh/kg. Bei Normaldruck ergibt das knapp 3kWh/m³ und für eine 50l Gasflasche bei 300 Bar 44,9kWh. Der Wirkungsgrad der Brennstoffzelle ist dabei nicht berücksichtigt.

7. Kompromiss für die Praxis
Im verlinkten PDF (jenni.ch) wird jetzt ein etwas anderer Ansatz verfolgt, um das System einfach und günstig zu halten. Dabei gibt es noch ein paar andere Namen die mir mit dem gleichen oder ähnlichen Konzept aufgefallen sind (Helma Sonnenhaus als Anbieter von Massivhäusern und ein Professor Leukefeld, Sonnenhaus Institut e.V. und Institut für Solarenergieforschung, ich würde nicht ausschließen dass die alle irgend wie zusammen hängen). In dem PDF sind auch einige Randbedingungen aufgezählt, die zentrale Forderung ist aber ein solarer Deckungsgrad von mindestens 50% für den gesamten Wärmebedarf des Gebäudes.
In einer der zentralen Arbeiten zum Thema (einige Diagramme zu den Ergebnissen sind auch im verlinkten PDF gezeigt) wurde untersucht, wie sich bei einem gegebenen Haus der solare Deckungsgrad verändert wenn man den Speicher vergrößert. Das Ergebnis dieser Untersuchungen ergab dabei, das mit einem mittelgroßen Speicher um die 5m³ ein sehr hoher solarer Deckungsgrad erreicht werden kann (bei mir laut Simulation etwa 70 bis 80%). Eine weitere Steigerung der Speichergröße bringt dann aber nicht mehr viel und für 100% braucht es dann wirklich sehr große Volumen ab etwa 20m³.
Mit diesen Speichern (ich nenne den jetzt mal Mittelfristspeicher) kann man zumindestens einen Bereich von einzelnen Wochen abdecken. Warmes Wasser reicht mir im Sommer bis zu 6 Wochen. Im Winter könnte ich etwa 1 Woche bei vollem Verbrauch für Warmwasser und Heizung durchhalten, ich heize aber meist 2 mal pro Woche bis zur Speichermitte. Ohne Warmwasserbedarf hält das Haus aber auch im Winter problemlos 2 Wochen durch für einen Winterurlaub. Kann aber passieren dass man für Warmwasser dann erst mal heizen muss. Die wirklich kalten Phasen bei uns im Winter sind aber meist sehr klar (polare Kontinentalluft aus Richtung Osten) und dann brauche ich kaum zu heizen, das macht die Sonne dann allein.
Die restliche Wärme muss bei dieser Art Haus anderweitig erzeugt werden. Bei den älteren Konzepten wird meist ein Naturzugholzvergaser verwendet, bei Helma ist das aber mittlerweile nicht mehr ganz so einfach zu finden. Die Randbedingungen (Solarthermie und Speichergröße) im Link sind allerdings schon sehr großzügig.
https://www.helma.de/eigenheime/energie ... helma.html

Bei meinem Haus habe ich mich nach viel eigenem rechnen und suchen für die letzte Variante entschieden und das nicht bereut. Allerdings ist meine Auslegung etwas knapper mit nur 20m² Solarthermie und 5m³ Speicher. Nach meinen bisherigen Erfahrungen würde ich die Solarthermie auch nicht vergrößern, meine 20m² könnten sogar eher noch einen 10m³ Speicher versorgen. Wichtiger ist eher die Speicherisolierung, die ist original meist nur 10cm und das ist deutlich zu wenig. Das hab ich mit einer Holzkiste gelöst mit etwa 25 bis 35cm Einblasdämmung.
Grüße aus dem Hunsrück, Stefan


Nach oben
   
BeitragVerfasst: Montag 19. September 2022, 22:17 
Offline

Registriert: Mittwoch 25. November 2020, 05:26
Beiträge: 895
Zum Thema Preis für den Saisonspeicher habe ich noch etwas gefunden. Der unten verlinkte Anbieter müsste bei meinem Haus auch schon mit einem Angebot als Unterauftragnehmer beteiligt gewesen sein. Dort ist auch ein PDF mit Preisen zu finden. Was ich auf die schnelle gesehen hab liegen die großen Speicher bei etwa 0,5€ pro l. Teure Einbauten wie Wärmetauscher gehören in einen solchen Speicher eh nicht, es bleibt im Prinzip also beim reinen Speicher. Dämmung habe ich bauseitig mit Einblasdämmung gemacht.
https://www.lorenz-behaelterbau.de/gros ... r-psg.html
Die praktisch realisierten Häuser die ich bisher gefunden habe, nutzen Speicher mit etwa 20 bis 30m³. Dabei hat ein konventioneller Pufferspeicher eine Kapazität von etwa 1600 bis 2400kWh. Bei guter Dämmung und geschickter Bauweise reicht das über den Winter. Dazu kommt dabei auch, das sich mit senkrechten Fensterflächen das Haus an klaren Tagen im Winter leicht beheizen lässt. Diese Gewinne werden bei einer klassischen Heizungssimulation aber vernachlässigt und sind bei uns gerade an den kältesten Tagen des Winters am größten. Sollten also nicht unterschätzt werden. Besonders in Verbindung mit einer zentralen Lüftungsanlage mit Wärmerückgewinnung.
Grüße aus dem Hunsrück, Stefan


Nach oben
   
BeitragVerfasst: Samstag 1. Oktober 2022, 17:58 
Offline

Registriert: Dienstag 20. Februar 2007, 14:33
Beiträge: 1996
Wohnort: Gelnhausen
Solarbayer hat auch ein Werbevideo von einer Brauerei, die er mit großen Tanks versorgt hat. Meiner Meinung nach größtes Problem bei dem Spiel, das Haus muss um den Tank gebaut werden, also Neubau, noch besser, großes Haus, weil dann effektiver, also mehr Partien. Im Haus eingebaut keine Buddelarbeit im Garten, oder sonstwo. Find ich alles erst mal gut, aber ich plane keinen Neubau, wo das in Frage käme.

Rudi


Nach oben
   
Beiträge der letzten Zeit anzeigen:  Sortiere nach  
Ein neues Thema erstellen  Auf das Thema antworten  [ 24 Beiträge ]  Gehe zu Seite Vorherige 1 2

Alle Zeiten sind UTC+01:00


Wer ist online?

Mitglieder in diesem Forum: 0 Mitglieder und 2 Gäste


Du darfst keine neuen Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst keine Antworten zu Themen in diesem Forum erstellen.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht ändern.
Du darfst deine Beiträge in diesem Forum nicht löschen.

Suche nach:
Gehe zu:  
Powered by phpBB® Forum Software © phpBB Limited
Deutsche Übersetzung durch phpBB.de