Vom Luftschutzkeller zum saisonalen Energiespeicher

Umnutzung von unterirdischen Tankanlagen

Alleine im Kanton Aargau sind rund 6 000 unterirdische Tankinstallationen registriert, welche in Zukunft mehrheitlich als saisonale Energiespeicher genutzt werden könnten.

Saisonale Energiespeicher sind in der Lage Wärme für Wohn- und Zweckbauten vom Sommer in den Winter zu speichern. Rund 80 % der Energie im Wohnbereich wird in Form von Wärme genutzt, wobei 67 % der Raumwärme dienen und 13 % zur Warmwasseraufbereitung eingesetzt werden. Dem gegenüber steht der Haushaltstrom, welcher lediglich 20% der Haushaltsenergie ausmacht (Quelle BFE 2017).

Im Winter steigt der Strombedarf für Heizung und Warmwasser zusehends, weil das Medium Wasser mit Winterstrom erwärmt werden muss, um Gebäude zu heizen und behagliche Raumtemperaturen zu schaffen. Ausgerechnet im Winter ist die Produktion von Photovoltaik Strom am geringsten, weil Nebel und schlechtes Wetter die Leistung gegenüber den Sommermonaten massiv drosseln.
In diesem gesellschaftspolitischen Dilemma steigt das Interesse an Energiespeichern, wobei eine relativ einfache Lösungsvariante darin besteht, im Sommer warmes Wasser zu speichern und dieses im Winter für Heizung und Warmwasseraufbereitung zu nutzen.

Im Rahmen eines Innosuisse-Projektes mit der Hochschule Luzern (HSLU) zum Thema der sensiblen, thermischen Energiespeicher, baute swisspor 2019 mit der Unterstützung eines hochmotivierten Forscherteams der Hochschule Luzern, einen ersten Pilotspeicher zur Warmwasserspeicherung auf dem Werkareal in Boswil AG und zwar in einem alten, ungenutzten Luftschutzkeller.

360-Grad-Ansicht des Pilotspeichers in Boswil (AG)

Einfaches Prinzip zur Warmwasserspeicherung im Luftschutzkeller

Das warme Wasser wird bei Sonneneinstrahlung durch Solarkollektoren erzeugt und durch sehr gut gedämmte Warmwasserleitungen in den hochgedämmten und umfunktionierten Luftschutzkeller geleitet. Im Winterhalbjahr bzw. bei tieferen Aussentemperaturen fliesst das im Sommer eingelagerte Warmwasser bzw. dessen Wärme zu einem einfachen Raumlüfter, welcher zur Raumerwärmung eines Lagerraumes mit kälteempfindlichen Bauprodukten eingesetzt wird.

Die grösste Hürde für den Bau von thermischen Energiespeichern waren bis anhin zu hohe Investitionskosten – vor allem bei kleinen Speichervolumina. Mit der Zielsetzung die Investitionskosten von thermischen Energiespeichern in Zukunft möglichst tief zu halten und somit ökonomisch überhaupt attraktiv zu werden, lancierte die Hochschule Luzern (HSLU) gemeinsam mit swisspor das Innosuisse-Projekt GEAS 65.
GEAS 65 steht für gedämmte Abdichtungssysteme von saisonalen Energiespeichern mit einer maximalen Warmwassertemperatur im Speicher von 65°C.

In der Einfachheit liegt das grösste Kosten- und Energiepotenzial

Mit Investitionskosten von rund CHF 150.– pro Kubikmeter Wasser, liegen die Baukosten eines GEAS 65 Speichers somit nachweislich um Faktor 10 tiefer als konventionelle «in-house Stahltanks». Natürlich ist auch das Temperaturniveau um 30° C tiefer aber die nutzbare Speicherwärme wird durch das sehr einfache Funktionsprinzip des Warmwasserspeichers deutlich preiswerter.
Die vielversprechenden Ergebnisse des Projektes GEAS 65 veranlasste swisspor und Hochschule Luzern (HSLU) ein Nachfolgeprojekt bei Innosuisse einzureichen. Diesmal mit der Zielsetzung, die Mediumtemperatur von 65° C auf 95° C zu erhöhen und während einer Nutzungsdauer von 50 Jahren zu betreiben. Dieses neue und sehr herausfordernde Projekt, schaffte es sogar ins Innosuisse Magazin 2021 und wurde als exemplarisch ausgezeichnet.

Praktische Umsetzung von saisonalen Speichern

Saisonale Wärmespeicher machen sehr viel Sinn, wenn diese einfach mit Gebäuden oder Arealen vernetzt werden können. Nicht jedes Bauobjekt ist gleichermassen für saisonale Energiespeicher geeignet. Die Erfahrung zeigt eindrücklich, dass Altbauten und schlecht gedämmte Wohnbauten zuerst energetisch erneuert werden sollten, bevor saisonale Speicher mit erneuerbaren Energien wirklich Sinn machen.
So einfach sich das Prinzip des GEAS-Speichers darstellt, so vielfältig sind die Lösungsansätze für bestehende Gebäude und Projektideen.

swisspor AG

Die swisspor AG ist die Nummer eins im Dämmen und Dichten von Bauten und bei energieeffizienten Gebäudehüllen. Als international tätiges Schweizer Familienunternehmen leistet swisspor für jedes Bauwerk einen wertvollen Beitrag.

Als führende Entwicklerin, Herstellerin und Anbieterin realisiert das Unternehmen Produkte, Systeme und Dienstleistungen rund um den Bau. Das Produktportfolio ist umfassend und basiert auf innovativen Technologien. Vom Unterterrainbereich über die Fassade bis hin zum Dach realisiert swisspor komplette Systeme und individuelle Ausführungen. Mit hoher Ingenieurskunst und ausgeprägtem Pflichtbewusstsein wird für die Kunden wie auch die Mitarbeitenden Mehrwert in Schweizer Qualität geschaffen. Dies im Verbund mit einem Höchstmass an Service und Support. Das hohe Leistungspotenzial gründet in qualifizierten Mitarbeitenden, welche die Unternehmensprozesse entscheidend mitbestimmen. Die positive Berufseinstellung der Mitarbeitenden und das gemeinsame Ziel, stets umweltbewusst, nachhaltig und prospektiv für Mensch und Erde zu handeln, treibt zu Höchstleistung an.