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WIE KÖNNEN GEOKUNSTSTOFFE ZU EINER ERFOLGREICHEN WÄRMEWENDE BEITRAGEN?



Im Energiebereich besteht dringender Handlungsbedarf, um die nationalen und internationalen Energie- und Klimaziele sowie eine weitreichende Dekarbonisierung zu erreichen.


Die Abkehr von fossilen Brennstoffen zur Energieerzeugung ist notwendig, um den Weg für ein klimaneutrales Europa zu ebnen. Insbesondere im Wärmesektor muss zukünftig die Nutzung klimafreundlicher, erneuerbarer Energiequellen im Vordergrund stehen, damit Treibhausgase und deren Folgen für den Klimawandel verringert werden können. Denn der Wärmesektor allein verbraucht nahezu doppelt so viel Energie wie der Stromsektor.


Der Markt für nachhaltige und innovative Energielösungen wächst stetig und alternative Baumaterialien und -konstruktionen spielen dabei eine wichtige Rolle – so auch Geokunststoffe in Erdbecken-Wärmespeichern. Dabei handelt es sich um künstlich angelegte Gruben, die gegen das Erdreich abgedichtet, mit Wasser befüllt und mit einer schwimmenden Abdeckung (Floating Cover), inkl. Wärmedämmung, versehen werden. Mithilfe unterschiedlicher Wärmequellen wird das Wasser auf bis zu 95 Grad Celsius erhitzt und lädt den Speicher, beispielsweise aus Sonnenenergie im Sommer oder überschüssiger Abwärme aus Produktionsprozessen auf. Je nach Bedarf – in Wintermonaten mit weniger Sonneneinstrahlung oder Abwärme – wird die eingespeicherte, überschüssige Wärme aus dem Sommer wieder abgegeben. So können große Mengen klimaneutraler Wärme in Speichersystemen, wie einem Erdbecken-Wärmespeicher, gespeichert werden. Dies ermöglicht eine flexiblere Versorgung mit erneuerbaren Wärmequellen und hilft, den Heizpreis zu stabilisieren.


Ziel ist es, möglichst wirtschaftlich große, effiziente und saisonale Speicher zu etablieren, die ganze Wohngebiete oder Quartiere effizient mit Fernwärme aus erneuerbaren oder klimaneutralen Wärmequellen versorgen.


Abdichtungssysteme sowie Floating Cover für Erdbecken-Wärmespeicher werden mit Geokunststoffen gebaut, wodurch eine schnell realisierbare und kostengünstige Lösung entsteht. Die alternativen geosynthetischen Systemlösungen von Solmax werden den hohen Anforderungen an die Wärmespeicher in Bezug auf Dichtheit, Langlebigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Betriebs-, Wetter- und anderen Umwelteinflüssen gerecht. Seit einigen Jahren realisiert Solmax mit eigenen Installationsteams erfolgreich Abdichtungen und Floating Cover für Erdbecken-Wärmespeicher und leistet damit einen aktiven Beitrag zur Wärmewende. In der Stadt Meldorf entsteht gerade Deutschlands erster großvolumiger Erdbecken-Wärmespeicher. Zukünftig werden mehrere Gebäude in der Stadt mit klimafreundlicher Fernwärme versorgt, darunter auch öffentliche Liegenschaften wie Schulen, Schwimmbäder und Museen.


Im Forschungsprojekt Efficient Pit widmet sich das Projektteam rund um Solmax der Frage: Wie sieht die nächste Generation von Erdbecken-Wärmespeichern aus? Aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages wird das Projekt vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz für vier Jahre gefördert. Es umfasst die Entwicklung neuer Materialien und Designs für zukünftige Wärmespeicher, die den Anforderungen der Branche gerecht werden. Dazu werden die weiter- oder neuentwickelten Materialien mittels beschleunigten Laborverfahren sowie Echtzeit-Tests im geplanten Laborspeicher unter Realbedingungen getestet. Damit sollen u.a. weitere Rückschlüsse hinsichtlich der Alterungsprozesse der alternativen Baumaterialien bei Anwendungen mit hohen Temperaturen gewonnen werden. Des Weiteren betrachtet das Efficient Pit-Team verschiedene Konstruktionsansätze und Bauweisen. Schlussendlich müssen für eine qualitativ erfolgreiche Umsetzung sämtliche Aspekte, wie Materialauswahl, Konstruktion und Einbauverfahren berücksichtigt und aufeinander abgestimmt werden.