Rohrdorfer Fertigteilsparte bringt Expertise in Forschungsprojekt ein

Lanhofen / Weiler-Simmerberg, 30. August 2023 – Die Rohrdorfer Fertigteilsparte ist am Forschungsvorhaben »Windheizung 2.0: Langzeit-Speicher« vom Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP beteiligt. Das Projekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert (Förderkennzeichen: 03ET1612). Ziel des Vorhabens ist es, unterschiedliche Bauformen von thermischen Langzeit-Speichern, wie einem Hochtemperatur-Steinspeicher, einem wasserbasierten Wärmespeicher und bauteilintegrierten Langzeitspeichern, zur Nutzung von Windstrom-Überproduktionen zu entwickeln und zu optimieren. Im Ergebnis soll Energie aus Windkraft in Zeit freier Netzkapazitäten langfristig gespeichert und zum Heizen von hocheffizienten Gebäuden genutzt werden können. Gleichzeitig können Windheizung 2.0-Gebäude, anders als Wärmepumpenheizungen, in Zeiten von Strom- oder Netzengpässen auf den Bezug von Wärmestrom verzichten und so einen Beitrag zur Stromnetzstabilisierung leisten. Der erste Teil des Projektes wurde im Mai 2022 erfolgreich abgeschlossen. Teil zwei fokussiert sich auf die Evaluierung der Ergebnisse anhand von realen Wohngebäuden (Windheizung 2.0-Demo; Förderkennzeichen: 03EN6013).

Heizen mit Wind – eine geniale Idee

Laut den Klimazielen der Bundesregierung sollen die Emissionen bis 2030 im Vergleich zum Jahr 1990 um 65 Prozent gesenkt werden. Soll dies gelingen, führt kein Weg an Erneuerbaren Energien aus Sonnen- und Windkraft vorbei. Die Schwierigkeit dabei: Wind liefert die Energie nicht kontinuierlich. Dadurch steht immer wieder deutlich mehr Energie zur Verfügung als benötigt wird, während sie zu anderen Zeiten Mangelware ist. Auch das Stromnetz steht dadurch vor Herausforderungen: Insbesondere bei winterlichem Starkwind müssen die Windkraftanlagen in manchen Regionen gedrosselt oder zeitweise auch gänzlich abgeregelt werden, um das Netz nicht zu überlasten. Wird Windenergie jedoch langfristig speicherbar, kann die Energie zum Beispiel zum Heizen genutzt werden.

Doppelschalige Element-Innendecke als wichtiger Bestandteil der Energiespeicher

Um diese innovative Form der Gebäudeheizung praxistauglich zu machen, hat das Fraunhofer IBP unter anderem die Rohrdorfer Fertigteile als Projektpartner an Bord geholt. Hier brachten sich Joachim Durach, Leiter des technischen Büros bei Concrete Rudolph und Stefan Reischl, Leiter des technischen Büros bei RBW mit Ihrer Erfahrung bei der Konstruktion von Sonderbetonfertigteilen ein. Im regelmäßigen Austausch mit dem Fraunhofer IBP entstand stand so eine spezielle doppelschalige Elementdecke mit eingelegter Dämmung. Diese ist ein wichtiger Bestandteil der Energiespeicherung für die überdämmte Bauteilaktivierung: Bei dieser Speicherart wird ein Kunststoff- oder Aluminiumverbundrohr in die Betondecke eingegossen. In den Rohren wird Wasser, das durch aus Windkraft erzeugtem Strom erhitzt wurde, zirkuliert und die Wärme so in die ohnehin statisch erforderliche Decke eingelagert. Damit die Räume unter diesem Speicher nicht zu warm werden, wird die Decke unterseitig gedämmt. Auf der Oberseite hilft die bereits vorhandene Trittschalldämmung. Bei einem vollen Speicher entspricht der passive Wärmeverlust dem Bedarf des hocheffizienten Hauses („Passivhaus“-Niveau). Kühlt der Betonkern im Laufe der Zeit ab, genügt dies nicht mehr: Dann wird die Dämmung gezielt umgangen, indem warmes Wasser aktiv aus dem Kern in eine Decken- oder Flächenheizung gepumpt wird. Überbrückungszeiten von bis zu zehn Tagen lassen sich so bereits erreichen.

Einsparpotential von 200 bis 400 Euro pro Quadratmeter

Anfang 2023 ist Teil zwei des Forschungsprojekts, gestartet: Die Windheizung 2.0-Speicher werden in drei bis vier Wohngebäuden eingesetzt und ihre Leistung über zwei Messwinter evaluiert. Die ersten Ergebnisse können sich sehen lassen. Bereits mit dem Prototyp der Windheizung ließen sich in den betrachteten Gebäuden 80 bis 90 Prozent des Wärmebedarfs durch Überschussstrom decken. Der CO₂-Fussabdruck sank dabei ebenfalls um 7-16 kg(CO₂)/(m²a). Auch wirtschaftlich ist die Windheizung 2.0 interessant: Auf 25 Jahre gerechnet lassen sich mit ihr, trotz Investitionskosten und Mehraufwand für die Dämmung, 200 bis 400 Euro pro Quadratmeter einsparen, verglichen mit einem Gebäude nach der GEG 2020 Mindestanforderung.