Der Latentwärmespeicher - Arten, Funktionsweise, Vorteile & Nachteile

Die Speicherung von Wärmeenergie ist in der heutigen Zeit ein sehr wichtiges Thema, da sie sowohl umweltbewusst als auch energieeffizient ist. Kein Wunder also, dass die Entwicklung in diesem Bereich immer weiter voranschreitet. Der Latentwärmespeicher ist eine Variante der Wärmeenergiespeicherung, die Vorteile im Bereich der Speicherdauer und auch der wiederkehrenden Zyklen bietet. Wechselnde Aggregatzustände sind das Herzstück dieser Methode.

Die Themen im Überblick:

Der Latentwärmespeicher - so funktioniert er

Im Inneren des Latentwärmespeichers befindet sich ein spezielles Material, das als Phasenwechselmaterial (Phase Change Materials) bezeichnet wird. Oft wird dafür auch einfach die Abkürzung PCM genutzt. Zeolith gehört zu diesen Materialien. Es wird schon länger für diese Art Speicher genutzt. Damit die Wärmeenergie gespeichert werden kann, muss ein Wechsel des Aggregatzustands stattfinden. Die Materialien verändern zunächst einmal nicht die Eigentemperatur. Stattdessen durchlaufen sie erst eine Umwandlungsphase, die länger dauert. So ist es möglich, Wärmeenergie recht effektiv zu speichern. Um die Wärme dann auch für eine möglichst lange Zeit konservieren und erneut freisetzen zu können, sind physikalische Kräfte notwendig.

Latente Wärmespeicherung – was ist das?

Das Wort latent bedeutet verborgen. Dementsprechend wird die Wärme also verborgen gespeichert. Sie wird erst wieder freigesetzt, wenn eine physikalische Einwirkung stattgefunden hat. Die Funktion an sich kennen viele Menschen, aber nicht aus dem Heizungsbereich. Die im Winter sehr beliebten Handwärmekissen sind ebenfalls Latentwärmespeicher. Diese Wärmekissen werden zunächst in der Mikrowelle erwärmt. Dann speichern sie die Wärme latent ab. Erst wenn die Kissen geknickt oder auch gequetscht werden, erfolgt die Freisetzung der Wärme, und die Hände können gewärmt werden. Ein Latentwärmespeicher im Bereich Heizung ist selbstverständlich weitaus größer, das Prinzip ist aber dasselbe. Einfach und effektiv, das ist der Grund, warum diese neuen Wärmespeicher immer beliebter werden.

Vorteile und Nachteile eines Latentwärmespeichers

Wie jedes andere System hat auch der Latentwärmespeicher seine Vor- und Nachteile.

Vorteile

Zu den Vorteilen zählen neben der Speicherdauer auch die Kapazität. Latentwärmespeicher können die thermische Energie nicht nur um einiges länger konservieren, sondern auch viel effektiver. Wenn die Energie wieder abgegeben wurde, kann durch die Phasenumwandlung jederzeit wieder ein neuer Zyklus begonnen werden. Andere Speicher sind lediglich in der Lage, die Energie für eine kurze Zeit zu speichern. Zudem verlieren sie während dieser Zeit auch noch Wärme.

Nachteile

Der größte Nachteil ist wohl, dass es sich bei dieser Art der Wärmespeicherung um eine sehr neue Methode handelt. Dadurch hat sie auch einen recht hohen Preis, so dass diese Methode für Privatpersonen eher weniger attraktiv ist. Problematisch kann auch das Beladen und Entladen des Speichers werden, da dieses bei bestimmten Temperaturen noch nicht so einwandfrei klappt wie gewünscht. Diese Gründe sorgen dafür, dass der Latentwärmespeicher bisher noch nicht massentauglich ist. Da es sich aber um eine sehr effektive Methode handelt, setzen die Hersteller und Entwickler alles daran, die Technologie immer weiter zu verbessern. Es gibt auf dem Markt auch bereits die ersten Speicher dieser Art, die käuflich erworben werden können.

Latentwärmespeicher – es gibt unterschiedliche Arten

Diese modernen Speicher gibt es in verschiedenen Varianten:

Eisspeicher

Diese Modelle gelten momentan als beste Variante. Eisspeicher sind sehr gut kombinierbar mit einer Wärmepumpe und der Solarthermie. Diese Eisspeicher befinden sich unter der Erde, dadurch ist es möglich, dass die Wärme sogar über einige Monate gespeichert werden kann, selbstverständlich mit der gewohnten Effektivität.

Paraffinwärmespeicher

Diese Wärmespeicher mit Paraffin werden oft zusammen mit Solarthermieanlagen genutzt, aber auch allein bieten sie sehr gute Ergebnisse. Gegenüber einem herkömmlichen Wasserspeicher haben Paraffinwärmespeicher etwa das Fünffache an Kapazität zu bieten, gleichzeitig nehmen sie vom Platz her lediglich ein Drittel ein.

Thermobatterien

Diese Speicher funktionieren mit Salz. Sie sind ebenfalls für den Einsatz mit Solar Anlagen geeignet. Von der zugeführten Energie können etwa zwei Drittel über einige Monate gespeichert werden. Thermobatterien sind nicht so effizient wie Eisspeicher, allerdings sind sie in der Anschaffung günstiger, auch die baulichen Maßnahmen sind nicht so umfangreich. Dadurch werden Thermobatterien zu optimalen Einsteigermodellen.

Der Einsatz von Latentwärmespeichern

Latentwärmespeicher kommen nicht nur im Bereich der Heiztechnik und als Wärmekissen zum Einsatz. Mit diesem Prinzip arbeiten auch Warmhalteplatten und Thermoskannen. Zum Einsatz kommt die Methode auch bei Outdoor-Kleidungsstücken. Diese werden mit Fasern ausgestattet die in der Lage sind, Wärmeenergie latent zu speichern.

Im Bereich der Heiztechnik werden Latentwärmespeicher sehr oft in Kombination mit Solaranlagen und Wärmepumpen eingesetzt. Der Grund dafür ist einfach: Die Wärmeenergie wird ungleichmäßig generiert. Das ist abhängig von der Dauer des Sonnenscheins, aber auch wie intensiv die Strahlen sind spielt eine Rolle. Daher ist es sehr sinnvoll, die überschüssige Energie ganz einfach zu speichern für die Zeiten, in denen weniger Wärmeenergie erzeugt wird. Latentwärmespeicher können die Wärmeenergie über viele Monate speichern. Dementsprechend könnte es möglich sein, im Sommer überschüssige Energie zu speichern, um diese dann im Winter wieder zu nutzen. Das würde zu einer erheblichen Reduzierung der laufenden Kosten führen.