Herr Laabmayr, worauf kommt es bei Wärmespeichern an?

Robert Laabmayr: Ich betrachte den Begriff Speicher als nicht mehr ausreichend zutreffend. Denn es gibt bei thermischen Kombispeichern keine Speicherung, ohne dass man das Wasser bewegt. Wir nennen unsere Technologie deshalb Heizwassermanagement.

Das heißt?

Laabmayr: Die Qualität eines Speichers ist von seiner Exergie, der nutzbaren Energie, abhängig. Wenn ich fünf Kilowattstunden Energie in einen 1.000-Liter-Speicher einbringe, kann ich das mit einer Temperaturerhöhung über den gesamten Speicher von etwa sechs Grad Celsius realisieren, indem ich den Speicher zum Beispiel von 30 auf 36 Grad Celsius aufheize. Dann werde ich aber keine Freude in der Badewanne haben. Ich kann aber auch nur die oberen 500 Liter von 30 auf 42 Grad Celsius erwärmen oder das obere Drittel mit 333 Liter – was für eine Badewanne reicht – auf 48 Grad Celsius. Nun wird schön sichtbar, dass mit der gleichen Energie sehr unterschiedlicher Nutzen erzielt werden kann.

Wie erreichen Sie das?

Laabmayr: Damit ich die eingebrachte Energie maximal verwendbar wieder herausnehmen kann, muss der Speicher maximal schichten und über sehr leistungsstarke Wärmetauscher verfügen. Der Massenstrom einer Heizung darf den Speicher außerdem nicht abmischen. Und der Frischwarmwassertauscher muss den Speicher möglichst tief entladen, um maximale Warmwasserenergie entnehmen zu können und gleichzeitig wieder größtmögliches Energieaufnahmepotenzial zu schaffen. Unsere Technologie bringt all diese Funktionen aufeinander abgestimmt so zusammen, dass sie das beste hydraulische Ergebnis erzielt. Mit ihr optimieren wir Heizungssysteme durch die Bank im zweistelligen Prozent-Bereich.

Wie funktioniert Ihre Speichertechnologie?

Laabmayr: Der Feind der Schichtung ist die Vermengung. Sie wird durch unnötige Heizwasserbewegung verursacht. Im Speicher kommen alle Massenströme zusammen. Dort müssen sie auch voneinander entkoppelt werden. Je gezielter die eingebrachten oder ausgeschichteten Massenströme in oder aus einer horizontalen Ebene kommen, umso mehr lässt sich Vermischung vermeiden. Zudem ist es die einzige Möglichkeit, die Vermischung der Temperaturen durch Walzenbildung in einem Speicher zu verhindern. Wir haben ein Ein- und Ausschichtkonzept entwickelt, das mit horizontal expandierenden beziehungsweise ansaugenden Quellanschlüssen arbeitet. Damit verhindern wir punktuelle Einmischung und ermöglichen eine horizontale, auf den gesamten Querschnitt bezogene Ein- und Ausschichtung mit geringen Strömungsgeschwindigkeiten.

Wie schichten Ihre Speicher?

Laabmayr: Mit neuartigen Schichttrennplatten teilen wir das Speichervolumen in drei strömungsentkoppelte Grundtemperaturzonen. Das bedeutet für die Praxis, dass sich großvolumige Systeme für Wärmepumpen und Flächenheizungen komplett strömungstechnisch getrennt mit hochspreizenden Systemen wie Pelletsheizungen und Radiatoren über einen LINK3-Speicher kombinieren lassen – ohne, dass sie sich gegenseitig in ihren Temperaturzonen auch nur im Geringsten beeinflussen. Bisher hätte in so einer Situation der Massenstrom der Wärmepumpe oder Fußbodenheizung eine Vermengung des Speichers verursacht und die Wärmepumpe in Ihrem Leistungsbeitrag untergraben. Die Wärmepumpe würde abschalten. Wir erzeugen also im Speicher ausschließlich laminare, turbulenzfreie Bewegung und bewahren so stets eine perfekte Schichtung.

Welche Rolle spielen speicherintegrierte Wärmetauscher?

Laabmayr: Integrierte Rohrbündel sind üblicherweise statische Wärmetauscher – sie liegen sozusagen frei im Sekundärmedium – und bringen nur einen Bruchteil der Leistung von zwangsdurchströmten Plattenwärmetauschern. Diese wiederum befinden sich aber leider außerhalb des Speichers und sind damit der Strömungsproblematik unterworfen. Sie haben außerdem den Nachteil, dass der Rücklauf des Primärmediums bei sinkender Vorlauftemperatur tendenziell ansteigt. LINK3 hat deshalb den integrierten Gegenstrom-Wärmetauscher entwickelt. Er bietet enorme Leistungen und kehrt gleichzeitig das Entladeverhalten ins Positive um. Er kann durch Warmwasserbereitung den Speicher ausschließlich in Richtung Kaltwassertemperatur entladen. Darüber hinaus sinkt die Entladetemperatur sogar noch weiter nach unten je stärker der Tauscher beansprucht wird. So haben wir bei Spitzen-Warmwasserzapfungen schon Entladetemperaturen bis unter zehn Grad Celsius gemessen. Das heißt, dass die LINK3-Warmwasserbereitung maximal aus dem gespeicherten Energieinhalt bewerkstelligt werden kann, wodurch die erforderliche Nachladeleistung für die Warmwasserbereitung auf einen Bruchteil reduziert wird.

Inwiefern eignen sich Ihre Speicher für Solarwärmeanwendungen?

Laabmayr: Unter dem Vorzeichen Solar ist LINK3 überhaupt entstanden. Schichtung und Wärmetauscherleistung ist das A und O für eine gute Solarthermienutzung. LINK3-Technologie ist in der Lage, Privathaushalte ab 50 Grad Celsius Speichertemperatur komfortabel mit Warmwasser in hohen Schüttmengen zu versorgen. Das ist nur mit höchster Tauscherleistung möglich. Bei Mischsystemen – ob Fußboden- oder Radiatorenheizung – ist LINK3 zusätzlich in der Lage, durch ein besonderes Temperaturmanagement eine verbesserte Speicherentladung zu gewährleisten. Bei der Warmwasserbereitung ist der Einfluss noch stärker. Sie stellt die größte Entlademöglichkeit dar. Wir sind in der Lage, den Speicher bis weit unter zehn Grad Celsius zu entladen. Das ist nur mit Tauscherleistung und Schichtungsfähigkeit möglich.

Diesen Beitrag hat das Redaktionsteam des Solarthermie-Jahrbuchs verfasst. Sie können das Solarthermie-Jahrbuch 2023 unter diesem Link bestellen.