Massivabsorber

Massivabsorber sind vertikal angeordnete Außenbauteile aus Beton, meist als Fertigteile, in die dünne Zirkulationsröhren aus Kunststoff einbetoniert sind. Sie stehen meist mit der Umgebungsluft, aber auch mit dem Erdreich, Grundwasser, Teichen oder Flüssen im Energieaustausch (vor allem von Wärme- und Strahlungsenergie) und machen diese Umweltenergie mit Hilfe einer Wärmepumpe für Heizzwecke nutzbar. Die Energie wird dabei in dem Betonelement zwischengespeichert und, wenn die Heizung einsetzt, über die in den Zirkulationsrohren fließende Sole der Wärmepumpe und so dem Heizkreislauf zugeführt. In Wärmepumpenstillstandszeiten regeneriert sich der durch den Wärmeentzug abgekühlte Massivabsorber wieder.

Technische Merkmale

Massivabsorber und Wärmepumpe nutzen ähnliche Techniken und Prinzipien wie sie bei Wärmepumpenanlagen mit Erdwärmesonden oder Erdregistern Anwendung finden. Die Leistungsfähigkeit des Massivabsorbers resultiert aus der guten Wärmeleitfähigkeit und dem guten Wärmekapazität von Beton. Die Wärmeleitfähigkeit übertrifft mit dem Wert 2.1 W/m³K diejenige von Wasser (0,56 W/m³K) um das Mehrfache. Die Wärmekapazität von Beton beträgt 0,720 kWh/m³K, diejenige von Wasser (dem preiswertesten und allgemein angewandten Wärmespeicher) 1,166 kWh/m³K, diejenige von Luft hingegen nur 0,00035 kWh/m³K. Dank guter Wärmeleitung durchdringt die auf die Oberfläche einströmende Wärme das Absorberelement und wärmt die Betonmasse auf. Die während des Tages eintreffende Umweltwärme wird somit gespeichert und bei Bedarf an die Wärmepumpenheizung abgegeben. Die direkte, aber auch die diffuse Sonnenstrahlung kann das Betonelement deutlich über die Umgebungstemperatur aufwärmen, so dass der Wärmepumpe ein attraktives Temperaturniveau zur Verfügung steht.

Verwendung

Oberirdische Betonbauteile werden bevorzugt genutzt und güteüberwacht im Herstellerwerk produziert. Bewährte Massivabsorber haben eine Fläche von ca. 10 m² und beinhalten rund 80 m Zirkulationsrohre. Bevorzugte Massivabsorber sind ohnehin benötigte, vertikal angeordnete Betonbauteile, die mit der Außenluft in Kontakt stehen: z. B. Betonmauern, Betonstützmauern, Schallschutz- und Sichtschutzwände, Balkonbrüstungen oder Brüstungselemente für Parkhäuser, Lisenen, Vorhangfassaden und Sandwichelemente aus Beton, Energiegaragen, Carports, Pergolen, Betonskulpturen wie der "Energiestern", vertikale Betonplatten auf Flachdächern, Betonpfähle etc..

Historie

Die ersten Gebäude, die ausschließlich (monovalent) mit Massivabsorberheizungen beheizt werden, wurden bereits 1979 errichtet. 1995 wurde eine komplette Wohnsiedlung, die so genannte Solarthermie-Wohnanlage in Oberhausen-Rheinhausen, und zwar jedes der 22 Einfamilienhäuser separat, mit einer monovalenten Massivabsorberheizung ausgestattet. Es liegen also Erfahrungen mit über 25 Jahren Betriebszeit der Anlagen vor. Eine Jahresarbeitszahl von 3,3 wurde in der Solarthermie-Wohnanlage messtechnisch nachgewiesen^[1]. Höhere Jahresarbeitszahlen sind erreichbar.

Vorteile

Massivabsorber und Wärmepumpe nutzen ähnliche Techniken und Prinzipien wie sie bei Wärmepumpenanlagen mit Erdwärmesonden oder Erdregistern Anwendung finden. Die besondere Vorteile gegenüber anderen Wärmepumpenwärmequellen sind aber weniger Genehmigungsprobleme, die bessere Zugänglichkeit, der Doppelnutzen der Massivabsorberfertigteile als Bauteil und Absorber und kürzere Aufladeperioden.

siehe auch

• Thermische Bauteilaktivierung

Einzelnachweise

1. ↑ Jastrow, siehe unten

Literatur

• Bernhard Schwarz: Wärme aus Beton. Systeme zur Nutzung der Sonnenenergie, Bau + Technik, 1987. ISBN 978-3764002213.
• Illo F. Primus, u. a.: Massivabsorber: Die Wärmequelle für die Wärmepumpe, Bau + Technik, 1995. ISBN 978-3764003272.
• R. Jastrow: Optimierung eines Wärmepumpen-Heizystems mit Betonabsorbern, Dissertation TU Karlsruhe 1997, VDI- Fortschrittsberichte, Reihe 19, Nr.104, VDI Verlag, Düsseldorf, 1997. ISBN 3-18-310419-9