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In der Gemeinde Brütten ZH wird ein Mehrfamilienhaus gebaut, welches nicht nur dem Minergie P Standard, sondern physikalisch über keinen Netzanschluss verfügen soll. Dabei kommt der Energiespeicherung eine zentrale Rolle zu. Neben einem System mit Power to Gas und Brennstoffzelle wird auch ein thermischer Saisonspeicher realisiert werden.
Die Idee ist, ein Saisonspeicher einzusetzen, bei dem während den Sommermonaten Wärme mit Hilfe einer Wärmepumpe und dem überschüssigen Ertrag der Photovoltaik-Anlage eingespeichert werden kann. In den Übergangsphasen und im Winter soll dann die gespeicherte Wärme einerseits direkt und andererseits wiederum über eine Wärmepumpe für Warmwasser und Heizwärme bereitgestellt werden.
Der Saisonspeicher soll sich aus Platzgründen unter dem Gebäude (unterhalb der Tiefgarage) befinden. Zudem können durch das umgebende Erdreich die Wärmeverluste minimiert werden.
Bei der Dimensionierung des Saisonspeichers kommen verschiedene Fragen auf:
- Wahl der Speichermaterialien (Beton, Kiesfüllung, Wasser, …)
- Geometrisches Volumen und Form des Speichers
- Form der Wärmeübertragung
- Wärmedämmung
Weiter stellt sich die Frage, wie gross die Wärmeverluste bei dieser Art von Speicher sein werden. Daraus kann der Gesamtwärmebedarf (Heiz- und Warmwasserbedarf zuzüglich den Verlusten) festgelegt werden.
Die Hochschule Luzern soll helfen diese Fragen zu beantworten, indem es einerseits Materialien evauliert und andererseits ein transientes, mathematisches Simulationsmodell zur Festlegung des Speichervolumens erstellt. Dabei können dann verschiedene Materialpaarungen und geometrische Abmessungen als Eingabeparameter vorgegeben werden, wodurch der Saisonspeicher mit einer optimalen Geometrie (Volumen und Abmesung) ausgelegt werden kann.
