Seasonal Thermal Energy Stores – Design, Operation and Applications

• Published in: Chemie ingenieur technik Vol. 83; no. 11; pp. 1994 - 2001
• Main Authors: Marx, Roman, Nußbicker‐Lux, Janet, Bauer, Dan, Heidemann, Wolfgang, Drück, Harald
• Format: Journal Article
• Language: English
• Published: 01.11.2011
• ISSN: 0009-286X; 1522-2640
• DOI: 10.1002/cite.201100064

Abstract Die saisonale Speicherung von Solarwärme oder Abwärme aus Kraft‐Wärmekopplungsanlagen kann maßgeblich dazubeitragen, in zukünftigen Energiewandlungssystemen fossile Brennstoffe zu einem großen Anteil zu ersetzen. Solar unterstützte Nahwärmeversorgungsanlagen in Kombination mit Langzeit‐Wärmespeichern ermöglichen solare Deckungsanteile am Gesamtwärmebedarf von 50 % und mehr. Durch den Bau und Betrieb mehrerer Pilotanlagen zur solar unterstützten Nahwärmeversorgung mit saisonaler Wärmespeicherung in Deutschland seit 1996 konnten die hohen erzielbaren solaren Deckungsanteile bestätigt werden. Vier unterschiedliche Bauarten für Langzeit‐Wärmespeicher wurden entwickelt, unter realen Betriebsbedingungen getestet und langzeitüberwacht: Heißwasser‐, Kies/Wasser‐, Erdsonden‐ und Aquifer‐Wärmespeicher. The seasonal storage of solar heat or waste heat from combined heat and power generation can significantly help to replace large amounts of fossil fuel in future energy systems. Central solar heating plants in combination with seasonal thermal energy storage can reach solar fraction of 50 % or more of total heat demand. The construction and operation of several pilot projects for central solar heating plants with seasonal thermal energy storage confirmed that a high solar fraction is possible in Germany. Four different types of seasonal thermal energy storage have been developed, tested and long‐term monitored under real operating conditions: hot water‐, gravel/water‐, borehole‐ and aquifer thermal energy storage.