Photovoltaikanlagen werden häufig mit Wärmepumpen kombiniert, um möglichst viel selbst erzeugten Strom zum Heizen zu nutzen. Diese Kombination erfordert einen Wärmespeicher; nur so lässt sich die tagsüber erzeugte Wärme auch abends und nachts nutzen. Wasser dient oft als Wärmespeicher. Ein Start-up der Hochschule Luzern hat ein Verfahren entwickelt, mit dem sich die Speicherkapazität dieser Speicher um ein Vielfaches erhöhen lässt.
80 Prozent des Energieverbrauchs Schweizer Haushalte entfallen auf Raumheizung und Warmwasserbereitung. Hier besteht grosses Potenzial, CO₂ einzusparen und sich von schwankenden Strompreisen unabhängig zu machen. Photovoltaik in Kombination mit einer Wärmepumpe ist daher für viele Hausbesitzer die Lösung der Wahl. Ein Problem bleibt jedoch bestehen: Scheint die Sonne nicht, erzeugt die Photovoltaikanlage keine Energie und kann somit die Wärmepumpe nicht betreiben. Deshalb entscheiden sich die meisten Eigentümer von Ein- oder Mehrfamilienhäusern zusätzlich für einen mit Wasser gefüllten Pufferspeicher. Dieser wird mithilfe einer Wärmepumpe mit überschüssiger Energie der Photovoltaikanlage erwärmt und speichert so Wärme für Nächte und trübe Tage. Das Problem: Wasserspeicher benötigen viel Platz, der nicht überall verfügbar oder teuer ist. Die Cowa Thermal Solutions AG, ein Start-up der Hochschule Luzern, hat eine neue Speichermöglichkeit entwickelt, die die Speicherkapazität erhöht, ohne mehr Platz zu beanspruchen.
Nachhaltig und kosteneffektiv
„Das Herzstück unserer Technologie ist das Speichermaterial. Es basiert auf kostengünstigen Salzhydraten, deren Speicherdichte bis zu dreimal höher ist als die von Wasser. Unsere Wärmespeichergeräte sind dementsprechend effizienter.“
„Das Material ist ungiftig“, sagt Remo Waser, Gründer und Co-CEO von cowa. „Die recycelbaren Rohstoffe werden auch in der Lebensmittelindustrie verwendet.“
„Dadurch ist unsere Speicherlösung wesentlich nachhaltiger und kostengünstiger als andere Technologien wie beispielsweise elektrische Batterien“, betont Waser.
Die Salzhydrate befinden sich in Kapseln, die zum Befüllen des Speicherbehälters dienen. Das Heizwasser macht letztendlich etwa 40 Prozent aus; 60 Prozent werden von den Wärmespeicherkapseln eingenommen.
Diese absorbieren die Wärme des sich erhitzenden Wassers und geben sie beim Abkühlen wieder ab.
„Der COWA-Pufferspeicher kann zwei- bis dreimal so viel Energie speichern wie ein herkömmlicher Wasserspeicher gleicher Grösse ohne Kapseln.“
„Dank der höheren Kapazität und der verlustfreien Energieübertragung wird der Speicher zum idealen Bindeglied zwischen Wärmepumpe und Photovoltaikanlage“, ergänzt Jan Allemann, CRO von cowa.
Von der Universität zum Markt
Im Rahmen ihrer Masterarbeit erforschten Waser und seine Kollegen Salzhydrate und deren Langzeitstabilität. Anschliessend arbeiteten sie vier Jahre lang an diesem Thema, bis daraus ein marktfähiges Produkt entstand: der COWA-Boosterspeicher. Dieser wurde in der vergangenen Heizperiode intensiv im Feld getestet und ist nun im Handel erhältlich.
Die Tests haben gezeigt, dass sich dank der COWA-Technologie die Heizungs-Selbstversorgung verdoppelt hat, wodurch die Abhängigkeit vom Stromnetz halbiert wurde.
Cowa Thermal Solutions AG – ein aufstrebendes Start-up
Die cowa Thermal Solutions AG entwickelt, produziert und vertreibt eine neue Generation von Wärmespeicherlösungen für die Gebäudetechnik. Das ambitionierte Cleantech-Startup hat sich zum Ziel gesetzt, neue Massstäbe in der Gebäudetechnik zu setzen und damit einen Beitrag zur Energiewende zu leisten.
Dank der Unterstützung von privaten Investoren, Business Angels und Stiftungen wie der Swiss Climate Foundation und Smart-up, dem Förderprogramm für Innovation, Unternehmertum und Selbstständigkeit an der Hochschule Luzern, konnte das Unternehmen vollautomatisierte Produktionssysteme aufbauen, die eine kosteneffiziente Produktion ermöglichen.
Mit der Meier Tobler AG ist bereits ein Partner für den grossflächigen Vertrieb der Produkte an Bord. Darüber hinaus fanden bereits erste Gespräche über eine Expansion nach Deutschland und Europa statt.
Web:
https://cowa-ts.com/
Quelle:
Hochschule Luzern , 9. Oktober 2023
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