Heizen mit flüssigen Salzen

Jungforscher entwickelt System, um Sonnenwärme über Tage und Wochen zu speichern und für die Heizung eines Niedrigenergiehauses zu nutzen

Jungforscher präsentiert Wärmespeicher
Jungforscher präsentiert Wärmespeicher

Kopenhagen (Dänemark) - In Häusern rund ums Mittelmeer heizt seit Jahrzehnten die Sonne das Nutzwasser auf. Auch in nördlicheren Breiten kann die wärmende Sonnenstrahlung für die Hausheizung genutzt werden und einen Öl- oder Gasbrenner überflüssig machen. Der Schlüssel dazu könnte in Wärmespeichern aus schmelzenden Salzkristallen liegen, wie nun ein Luxemburger Jungforscher herausgefunden hat. Sein Prinzip für eine reine Solarheizung präsentiert er im 20. Europäischen Wettbewerb um das beste Schülerforschungsprojekt (Eucys - European young scientists contest), der diese Woche in Kopenhagen entschieden wird.

"Ein Komplex mit Bariumhydroxid ist mit einer Schmelztemperatur von etwa 80 Grad Celsius am besten dafür geeignet", sagt André Wilmes, der mittlerweile am Imperial College in London studiert. Einfache Sonnenkollektoren erzeugen eine Wärme von bis zu 120 Grad Celsius. Das reicht aus, um Bariumhydroxid-Kristalle, die jeweils mit acht Wassermolekülen umgeben sind, zum Schmelzen zu bringen. Die Salzhydrate speichern die Wärme solange, bis sie diese wieder an einen Wasserkreislauf abgeben. Auch ohne Sonnenschein steht so ausreichend Wärme für die Beheizung und den Warmwasserbedarf eines gut isolierten Niedrigenergiehauses für eine Familie über Tage zur Verfügung.

Schmelzende Salze als Wärmespeicher werden bereits in Solarthermischen Großanlagen in Spanien genutzt. Doch hier werden reine Salze ohne enthaltenes Kristallwasser bei Temperaturen von über 400 Grad Celsius mit gebündeltem Sonnenlicht zum Schmelzen gebracht. Für normale Einfamilienhäuser ist diese Technik nicht praktikabel. Das ist auch er Grund, warum Wilmes sich auf die Suche nach geeigneten Wärmespeicher-Materialien mit niedrigeren Schmelzpunkten gemacht hat.

"Die Technik wäre zwar anwendbar, ist jedoch vorerst nur etwas für Puristen", sagt Wilmes. Der Grund: Ein Einfamilienhaus benötigte einen 15-Kubikmeter-Salztank, der mit etwa 30 Tonnen Bariumhydroxid gefüllt werden müsste. Das ist zwar nicht allzu groß, doch eine Füllung würde heute etwa 70.000 Euro kosten. Dennoch ist dieser Ansatz für eine reine Solarheizung nicht völlig aussichtslos. Andere Wärme speichernde Schmelzen aus günstigeren Werkstoffen wie beispielsweise Paraffinen könnten dafür genutzt werden.