Wärme auf Abruf: Neuer Speicher macht Wärmepumpen flexibler

Wärmepumpen liefern Wärme bisher meist genau dann, wenn sie erzeugt wird. Ein neu entwickelter Wärmespeicher soll das ändern und macht Heizenergie erstmals zeitlich flexibel nutzbar. Gespeichert wird die Wärme wie in einer Batterie – platzsparend, effizient und genau dann abrufbar, wenn sie gebraucht wird.

Wärmepumpen nutzen Energie aus Luft, Boden oder Wasser und gelten als effiziente Heizlösung. Im Alltag zeigt sich jedoch ein strukturelles Problem: Die erzeugte Wärme steht nur dann zur Verfügung, wenn die Wärmepumpe gerade läuft. Günstige Strompreise oder Phasen mit viel erneuerbarer Energie lassen sich so nur eingeschränkt ausnutzen.

Forschende aus Norwegen und der Schweiz haben nun einen neuartigen Wärmespeicher entwickelt, der genau hier ansetzt. Die Wärme aus der Wärmepumpe wird zwischengespeichert und kann später wieder abgegeben werden – etwa morgens, bei plötzlichem Kälteeinbruch oder hohem Warmwasserbedarf.

Kein klassischer Pufferspeicher

Klassische Pufferspeicher verfolgen zwar einen ähnlichen Ansatz, stoßen bei Wärmepumpen aber an Grenzen. Sie lagern Heizungswasser zwischen und benötigen dafür große Volumina sowie vergleichsweise hohe Temperaturen. Das kostet Platz und kann die Effizienz der Wärmepumpe verschlechtern.

Der neue Speicher arbeitet anders: Er speichert Wärme nicht in Wasser, sondern in speziellen Materialien. Dadurch passt deutlich mehr Energie auf weniger Raum, und die Wärmepumpe kann in einem effizienteren Temperaturbereich laufen. Wärme steht so nicht nur gepuffert, sondern gezielt auf Abruf zur Verfügung.

Strom günstig, Wärme später

Der Speicher nimmt überschüssige Wärme auf, wenn Strompreise niedrig sind oder viel erneuerbare Energie im Netz verfügbar ist. Zu einem späteren Zeitpunkt gibt er die Energie wieder ab – unabhängig davon, ob die Wärmepumpe gerade in Betrieb ist. Das entlastet das Stromnetz und macht das Heizen planbarer.

Gerade im Alltag zeigt sich der Vorteil: Wenn mehrere Personen nacheinander duschen oder kurzfristig viel Heizleistung benötigt wird, steht die Wärme sofort bereit. Lade- und Entladezeiten fallen dabei deutlich kürzer aus als bei herkömmlichen Systemen.

Salzhydrate als Wärmespeicher

Möglich wird das durch sogenannte Salzhydrate. Diese Phasenwechselmaterialien können große Mengen Wärme aufnehmen, ohne dass die Temperatur stark ansteigen muss. Beim Abkühlen geben sie die gespeicherte Energie wieder ab. Im Vergleich zu Wasser lässt sich so deutlich mehr Wärme speichern – bei stabileren Temperaturen und geringerem Platzbedarf.

Effizient, kompakt und alltagstauglich

Um die Wärme schnell und gleichmäßig im Speicher zu verteilen, kommen dünne Lamellen aus recyceltem Aluminium zum Einsatz. Dadurch konnte der Wirkungsgrad deutlich gesteigert werden, gleichzeitig verkürzen sich Lade- und Entladezeiten erheblich.

Eine spezielle Keramikbeschichtung schützt die Metallteile vor Korrosion und soll eine lange Lebensdauer sicherstellen. Die verwendeten Materialien gelten zudem als ungiftig und nicht brennbar – wichtige Voraussetzungen für den Einsatz in Wohngebäuden.

Perspektive für private Haushalte

Thermische Speicher sind kein neues Konzept, doch erst die Kombination aus hoher Energiedichte, kompakter Bauweise und schneller Reaktionszeit macht diese Lösung für private Haushalte attraktiv. Sollte sich die Technik im Alltag bewähren, könnten Wärmepumpen künftig deutlich flexibler betrieben werden – mit mehr Unabhängigkeit vom Strompreis und einer effizienteren Nutzung der einmal erzeugten Wärme.

Buchtipp: Das Wärmepumpen Handbuch ohne Fachchinesisch erklärt verständlich und praxisnah, wie Wärmepumpen funktionieren, welche Voraussetzungen Gebäude erfüllen müssen und welche Systeme sich in welchem Fall eignen. Zudem behandelt es Kosten, Förderungen, Planung, Installation und Betrieb, um Hausbesitzern eine fundierte und langfristig wirtschaftliche Entscheidung für den Heizungstausch zu ermöglichen.