Hochschule Düsseldorf
University of Applied Sciences
Zentrum für Innovative Energiesysteme
Centre of Innovative Energy Systems
ZIES

​​Entwicklung eines Hochvakuum-Wärmespeichers mit maximierter
thermischer Isolation, erzeugt durch eine reine hochdichte
Vakuumdämmung, eine reflektierende Oberflächenbeschichtung und
neuartige Stabilisierungs- und Rohrleitungssysteme​

Ansprechpartner: Johannes Goebel

Laufzeit: 01.01.2019 -​ 30.06.2021​

Fördergeber: öffentlich finanziert vom BMWi

Partner: Sailer GmbH, Bräuer Oberflächentechnik GmbH, Just Vacuum GmbH​

Kurzbeschreibung:

Handelsübliche Warmwasserspeicher werden meist mit Hart- oder Weichschaum aus Polyurethan oder mit Polyesterfaservlies gedämmt, mit Dämmdicken von rund 10 cm erreichen sie typischerweise Wärmedurchgangskoeffizienten von rund 0,4 W/m²K. Geringere Wärmeverluste sind im einfachsten Fall durch eine Erhöhung der Dämmdicke möglich. Das erschwert jedoch die Einbringung in Aufstellräume und erhöht die wärmeübertragende Oberfläche der zylindrischen Behälter. Alternativ ist der Einsatz besserer Dämmmaterialien möglich, wie der von Vakuumisolationspaneelen oder – analog dazu – evakuierte, mit Materialien wie Perliten gefüllte Spalte zwischen zwei Behältern. Bei großen Speichern und in Pilotprojekten werden diese Techniken schon eingesetzt, allerdings mit Dämmdicken von 20 bis 40 cm. Bei einer herkömmlichen Dämmdicke bei kleinen Speichern von 10 cm mit einem Vakuumisolationspaneel mit einer Wärmeleitfähigkeit λ von 0,004 W/mK würde man einen U-Wert von 0,04 W/m²K erreichen. Das entspräche nur noch 10 % des Wertes von handelsüblichen, konventionell gedämmten Speichern.

Das Projekt beabsichtigt die Entwicklung eines Speichers mit einer reinen Vakuumdämmung, die ohne Füllmaterial im dann hochevakuierten, dünnen Spalt zwischen einem Innen- und Außenbehälter auskommt.
Es sollen u.a. folgende Vorteile und Ziele erreicht werden:

  • Starke Verringerung der Wärmeverluste gegenüber dem Stand der Technik​
  • Durch den Verzicht auf Füllmaterialien im Vakuumspalt ist eine sehr platzsparende Bauweise möglich
  • Vakuum ist weitestgehend wartungsfrei und isoliert hochwertig auf Jahrzehnte, ohne nennenswerte Zunahme der Verlustströme
  • Keine Brandlast, da ausschließlich Stahl und nicht brennbare Materialien verbaut werden sollen

Downloads:​​

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