{"id":61109,"date":"2020-07-31T00:21:00","date_gmt":"2020-07-30T22:21:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/?p=61109"},"modified":"2020-07-31T07:11:13","modified_gmt":"2020-07-31T05:11:13","slug":"waermespeicher-die-sich-selbst-reparieren","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.sonnenseite.com\/de\/wissenschaft\/waermespeicher-die-sich-selbst-reparieren\/","title":{"rendered":"W\u00e4rmespeicher, die sich selbst reparieren"},"content":{"rendered":"\n

Paraffin k\u00f6nnte zuk\u00fcnftig dabei helfen, W\u00e4rmespeicher im Boden langlebiger zu machen.<\/p>\n\n\n\n

Diese werden gebraucht, um zum Beispiel Sonnenenergie \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum zu speichern. Geologen der Martin-Luther-Universit\u00e4t Halle-Wittenberg (MLU) haben in einer neuen Studie untersucht, inwieweit sich das Paraffin in die H\u00fclle der Speicher einarbeiten l\u00e4sst und ob dadurch W\u00e4rmeverluste verhindert und Risse von selbst verschlossen werden k\u00f6nnen. \u00dcber die Ergebnisse berichtet das Team in der Fachzeitschrift „PLOS ONE“.<\/p>\n\n\n\n

Eine gro\u00dfe Herausforderung erneuerbarer Energien ist ihre mittelfristige Speicherung. Einfache, kosteng\u00fcnstige L\u00f6sungen sind gefragt, damit zum Beispiel die Solarenergie vom Sommer auch im Winter genutzt werden kann. Daf\u00fcr wird h\u00e4ufig mithilfe von Solarthermie-Anlagen Wasser erhitzt und dann in gro\u00dfen Becken im Boden gelagert- idealerweise h\u00e4lt so die gespeicherte W\u00e4rmeenergie bis in den Winter. Die Becken werden mit Folie ausgekleidet, um sie zu isolieren und damit das Wasser nicht verloren geht. „Wenn man sich die bisher umgesetzten Projekte anschaut, bemerkt man immer wieder dieselben Schw\u00e4chen“, sagt Prof. Dr. Peter Bayer vom Institut f\u00fcr Geowissenschaften und Geographie der MLU. H\u00e4ufig gehe Wasser und damit W\u00e4rme \u00fcber schadhafte Stellen verloren.<\/p>\n\n\n\n

Bayer hat seine Forschung an saisonalen W\u00e4rmespeichern vom Institut f\u00fcr neue Energie-Systeme der Technischen Hochschule Ingolstadt nach Halle mitgebracht. Im Rahmen eines von der Volkwagen-Stiftung gef\u00f6rderten Projekts untersuchte sein Team, ob sich die Nachteile durch eine weitere Komponente in der Au\u00dfenh\u00fclle des W\u00e4rmespeichers ausgleichen lassen: Paraffin. Den meisten ist es als Kerzenwachs bekannt, es wird aber auch bereits als sogenannter Latentw\u00e4rmespeicher verwendet. Paraffin schmilzt bereits bei relativ geringen Temperaturen und nimmt dabei W\u00e4rme auf, die es beim Erstarren wieder abgibt. Au\u00dferdem ist es stark hydrophob, das hei\u00dft Wasser perlt daran ab. „Die Idee war, beide Eigenschaften des Materials zu nutzen“, sagt Bayer. Als Teil der Au\u00dfenh\u00fclle von W\u00e4rmespeichern k\u00f6nnte Paraffin zum einen den W\u00e4rmeverlust verringern. Zum anderen k\u00f6nnte es einen Selbstheilungseffekt einbringen: „Wenn ein Riss in der H\u00fclle entsteht, verfl\u00fcssigt sich das Wachs und schlie\u00dft so die entstandene L\u00fccke.“<\/p>\n\n\n\n

Paraffin ist au\u00dferdem umweltvertr\u00e4glich. Wenn es aus dem Speicherbecken austritt, habe es keinen toxischen Effekt. Noch dazu sei es kosteng\u00fcnstig im Vergleich zu anderen Latentw\u00e4rmespeicher-Materialien, so Bayer. In zwei Laborexperimenten hat sein Mitarbeiter Christoph Bott getestet, inwieweit Paraffin den W\u00e4rmeverlust verringert und ob sich die Paraffin-Au\u00dfenh\u00fclle wirklich selbst heilt. „Auf den ersten Blick haben die Mechanismen, die wir erwartet haben, sehr gut funktioniert“, sagt Bott. Wurde die Au\u00dfenh\u00fclle verletzt, f\u00fcllte das verfl\u00fcssigte Wachs die Besch\u00e4digung, auch die W\u00e4rmespeicherkapazit\u00e4t wurde verbessert. „Es ist allerdings schwierig, das auf eine industrielle Ebene hochzuskalieren“, sagt Bayer. Je gr\u00f6\u00dfer das Becken, desto mehr wird das Paraffin in der Au\u00dfenh\u00fclle durch das Gewicht des Wassers verdr\u00e4ngt. Es br\u00e4uchte zus\u00e4tzliche Strukturen, um es am richtigen Platz zu halten. Insbesondere bei gr\u00f6\u00dferen Sch\u00e4den in der H\u00fclle funktioniert auch der Selbstheilungseffekt nicht mehr. „Bei hohem Druck interessiert das Wasser das Paraffin gar nicht“, sagt Bayer. Es flie\u00dft dann einfach daran vorbei.<\/p>\n\n\n\n

Doch auch wenn die Idee nicht direkt in die Praxis umsetzbar ist, Potential hat sie allemal, ist Bayer \u00fcberzeugt. „Wir wussten auch davor, dass es schwierig w\u00fcrde, das zu realisieren“, sagt er. „Wir haben Paraffin erstmals in dieser v\u00f6llig neuen Funktion genutzt.“. Die Forschung sei aber ein weiterer Baustein hin zu verbesserten Saisonalspeichern und damit effizienteren Speicherm\u00f6glichkeiten f\u00fcr erneuerbare Energien. Das Projekt wurde von der Volkswagenstiftung im Rahmen des Programms „Experiment!“  gef\u00f6rdert, das innovative aber risikobehaftete Vorhaben unterst\u00fctzt. <\/p>\n\n\n\n