Überprüfung eines Erd-Wärmespeichers

Aufgabe des in diesem Bericht dokumentierten Projektes war die rechnerische Überprüfung eines Konzeptes zur Abspeicherung von Wärme im Erdreich. Der kugelförmige Erdspeicher ist gekennzeichnet durch eine ausgeprägte Temperaturstratifikation und deshalb besonders geeignet zur Abspeicherung von Niedertemperaturwärme aus Solaranlagen. Um die Leistungsfähigkeit des Erdspeichers abschätzen zu können, wurde ein Programm für Wärmeleitrechnungen in ein Simulationsmodell für solare Raumheizungsanlagen integriert. Mit dem Simulationsprogramm wurde das Betriebsverhalten einer Solaranlage mit verschiedenen Erdspeichern und konventionellen Warmwasserspeichern verglichen. In einer großen Zahl von Rechnungen wurde die Abhängigkeit der Speicherleistungsfähigkeit von verschiedenen Bodenmaterialien, Wärmeübergängen und Speichergrößen untersucht. Bei diesen Rechnungen zeigte sich, dass der ursprünglich vorgeschlagene Speicher ohne Wärmedämmung zu große Wärmeverluste hat. Erdspeicher mit Wärmedämmung führen in einer solaren Raumheizungsanlage zu einer etwas höheren Leistungsfähigkeit der Solaranlage als kostengleiche konventionelle Warmwasserspeicher.