Möglichkeiten zur Energiespeicherung

Das grundsätzliche Problem der Nutzung von Solarenergie zur Deckung des Heizwärmebedarfes liegt darin, dass die Zeiträume in denen große Mengen von Energie gewonnen werden kann und die Zeiträu-me, in denen die Energie benötigt wird, nicht deckungsgleich sind. Deshalb war es in der Vergangenheit nur in den Übergangszeiten (Frühling/Herbst), über die Deckung eines hohen Anteils des Energiebedarfs für die Trinkwarmwassererwärmung hinaus möglich, auch größere Anteile des Heizwärmebedarfs durch Solarenergienutzung zu decken. Hochgedämmte, großvolumige Warmwasserspeicher zur Speicherung der solaren Wärmeenergie sind wegen des großen Platzbedarfs und der extrem hohen Investitionskosten nicht empfehlenswert. Ein sehr gutes Speichervermögen bei relativ geringen Herstellungs- und Betriebs-kosten bieten stattdessen Eisspeicher, weshalb die Variante 1 der zukünftigen Energieversorgung von Burg Rieneck diese Variante des Eisspeichers untersucht.
Ein Eisspeicher ist ein wassergefüllter Erdtank aus Beton, der die Wärmeenergie aus den Absorbern aufnimmt. Durch das niedrige Temperaturniveau des Speichermediums (-5°C bis +20°C) können auch niedertemperaturige solare Gewinne genutzt werden. Auf eine teure Dämmung des Speichers und der Verbindungsleitungen kann wegen des umgebenden, im Jahresmittel 8°C warmen Erdreichs verzichtet werden. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, dass durch das Erdreich sogar eher Energie gewonnen als verloren wird, da die Speichertemperaturen in der Regel niedriger sind als die Temperatur des umgeben-den Erdreichs. Bei Bedarf kann die gespeicherte Wärmeenergie mit Hilfe einer hocheffizienten Sol-e/Wasser-Wärmepumpe dem Speichermedium wieder entzogen werden. Durch den Übergang von 0°C warmem Wasser zu 0°C warmem Eis entsteht Kristallisationswärme. Die enthaltene Energie des Pha-senwechsels von Eis zu Wasser entspricht dem Wärmeinhalt eines Warmwasserspeichers, der von 81°C auf 1°C abgekühlt wird. In den Übergangszeiten genügt eine Niedertemperatur-Wärmepumpe, um die geforderte Vorlauftemperatur zu erreichen. Bei höherem Bedarf durch niedrigere Außentemperaturen ist eine zweite Wärmepumpe für die Hochtemperatur im alten Heizungssystem erforderlich.
Ausreichend Fläche und eine geeignete Bodenbeschaffenheit für die Unterbringung eines 500 m3 großen Eisspeichers ist im größeren Hofbereich des Mitarbeiterwohnhauses (Schloßberg 1a) vorhanden. Eine am vorgesehenen Bauplatz des Eisspeichers vorgenommene Baugrunderkundung ergab überwiegend leicht abbaubares, aufgeschüttetes Erdreich und nur wenig, aber schweren Fels im unteren Bereich an den Rändern.
Die bisher nur für die TWW-Versorgung ausgelegte Zahl und Größe an vorhandenen Pufferspeichern ist für die zukünftige Erwärmung der Heizkreisläufe und des Trinkwarmwassers zu klein. Eine Vergrößerung ist schwierig, da die Kellerräume niedrig und beengt sind. So konnten bereits die vorhandenen Puffer-speicher in Raum -1.08 im Torhaus damals nur durch einen Abbruch der Kellerdecke und der Fahrbahn in der (einzigen) Tordurchfahrt eingebracht werden.
Empfohlen wird daher die Unterbringung eines zusätzlichen Schichtenspeichers in einer neuen Heizzent-rale außerhalb der historischen Gebäude. Diese neue Heizzentrale darf aber aus denkmalpflegerischen Gründen die historischen Gebäude optisch nicht beeinträchtigen und muss dennoch um Wärmeverluste zu vermeiden in der Nähe sowohl des Wärmeerzeugers, als auch der Verbraucher angeordnet sein.