www.dasWindrad.de

Sicherlich off Topic, aber ich beschäftige mich nebenbei mit meinem Kumpel Sebastian gerade mit
dem Speichern von Sonnenwärme in einer grossen Menge Wasser.
Ziel ist es einen grossen Wasserwärmespeicher mit wenig finanziellem Einsatz zu bauen, wobei der
Schwerpunkt auf einer extrem guten Isolierung liegt.

Vom ursprünglichen (hoch gesteckten) Ziel den Jahresbadarf eines Einfamilienhauses durch Aufheizen
einer grossen Wassermenge im Sommer im Winter decken zu können sind wir wieder abgekommen
nachdem wir die Grössenordnungen abgesteckt hatten. Wer so etwas vor hat muss grob gerechnet die
Wassermenge die dem Volumen seines Hauses entspricht im Sommer auf 95 Grad erhitzen und ohne
Wärmeverlust für den Winter konservieren.

Auf die Idee in dieser Richtung mal zu experimentieren sind wir durch die grandiosen Isoliereigenschaften
meines "Dewars" gekommen, das ist eine Art riesen "Thermoskanne", normalerweise für flüssigen Stickstoff
oder ähnliches. Ich nutze den Behälter für bis zu 10 Kg Eiswürfel die darin bis zu 7 Tage überleben, auch
im Sommer.

Von der nötigen Vakuumtechnik desillusioniert entdeckten wir ein wirklich beeindruckendem "Werkstoff"
mit gerdezu verblüffenden Isolierergebnissen, die Rettungsdecke die man aus dem Auto kennt.

Wir nutzen derzeit einen Einkochautomaten (grosser elektrisch beheizter Kochtopf) gefüllt mir 23 Liter Wasser
als "Auskühlungsquelle" die wir dann auf verschiedene weise isolieren.
Erster Versuch war den Einkochtopf einfach so im Raum auf konstant 75 Grad zu halten und die dafür pro
Stunde nötige elektrische Energiemenge zu ermitteln.
Das Ergebnis war das wir permanent mit 293 Watt nachheizen mussten um die Temperatur von 75 Grad zu halten.

Zweiter Versuch dann mit einer um den Topf geschlungenen einfachen Lage Rettungsdecke, silberne Seite zum Topf.
Das Ergebnis war eine benötigte Nachheizleistung von konstanten 117 Watt, immerhin 2,5 mal weniger als ohne
und das nur durch eine superdünne bilige Rettungsdecke !

Dritter Versuch dann mit einer Rundumisolierung bestehend aus 5cm Styropor. Der Topf stand also in einer
Styroporbox aus 5cm dicken Styropor, innen gerade so gross das der Topf hinein passt.
Das Ergebnis war eine benötigte Nachheizleistung von konstanten 42,6 Watt, wiederum eine enorme Steigerung
der Isolierleistung. Beide isolierverfahren wollen wir nun kombinieren !

Gerade eben habe ich unseren vierten Versuch gestartet, die Styroporbox ist Innen mit Rettungsdecke ausgeschlagen.
Das Ergebnis der möglichen Verbesserung steht noch aus.

Ziel ist es fast einen ganzen Kellerraum dick mit Styropor und Rettungsdecke, vermutlich in sich abwechselnden Lagen
auszukleiden und dann mit Wasser zu füllen. Angedacht sind 5m³ oder mehr Wasservolumen.

P.S. wir schütten das Wasser natürlich nicht einfach auf die lose liegenden Styroporplatten, die würden sonst natürlich
sofort aufschwimmen.

Grüsse

Bernd

Bernd - das Gewicht vom Wasser wuerde Dir das Styropor letztlich ziemlich plattmachen.

Wir werden später einen anderen Isolierstoff als Styropor einsetzen, nämlich Styrodur. Dieser ist
mehrfach druckfester und eignet sich sogar dazu unter der Kellerplatte verlegt das Gewicht eines ganzen
Hauses zu tragen. Da Styrodur aber viel teurer ist habe ich die isoliertestbox aus Styropor gebaut, das
den gleichen Wärmedämmwert besitzt ( 0040 ).

Grüsse

Bernd

Wäre mal interessant zu wissen, was das so schichtweise bringt.
Was ich meine ist: 2cm, 4cm, 6cm, 8cm, 10cm, 12cm, 14cm, 16cm, .... Dämmschichtdicke
Irgendwo muß ja eine Grenze sein, wo sich der Aufwand nicht mehr so bemerkbar macht gegenüber dem Wärmeverlust.
Gruß Herbert

Anhand des Wertes für den Wärmedurchgang, der bei den Isolierstoffen angegeben ist, kann man sich
das errechnen. Aber auch hier wirst du in den nächsten Tagen Werte finden was wieviel gebracht hat.
Auch der Einfluss der zusätzlich eingebrachten Rettungsdecke wird hier zu lesen sein.

Der Tank für flüssigen Wasserstoff in einigen BMW Erprobungsfahrzeugen (mit extremer Vakuumisolierung)
entspricht, man mag es nicht glauben, dem isoliervermögen einer Styroporkugel mit 34 Meter (!!) Druchmesser
in deren Zentrum der Tankinhalt wäre. Unfassbar wie gut man mit Vakuum und Rettungsdecke (die ist tatsächlich
auch Bestandteil dieses Tanks) isolieren kann.
Wenige cm Vakuum und darin ca. 20 Lagen Rettungsdecke sind das Geheimnis dieser so genannten "Superisolation"
wie sie z.B. schon Jahrezehnte im Satellitenbau Anwendung findet, das Vakuum gibts da gratis dazu.

Grüsse

Bernd

Hallo Bernd,

ist immer wieder erstaunlich wie sich unsere Gedankengänge kreuzen . Tatsächlich hat mich eine Solarkraftwerk,
welches erzeugte Energie in Kalium-Natriumnitrat zwischenspeichert, inspiriert Energie - welches ein Windrad bei hohen
Windgeschwindigkeiten in großer Menge zur Verfügung stellt - im Salz zwischenzuspeichern. Ich vermute, dass dich ähnliche
Gedankengänge zu Euren Experimenten getrieben haben. Hier der Artikel zum Kraftwerk.

Im kleinen gibts dieses Prinzip an fast jeder Ecke als Werbeartikel, nämlich als Handwärmer.
Das Zeug was da drin ist, wird auch Salmiaksalz oder Fixiersalz bezeichnet. Ich habe allerdings (noch) keine Ahnung was das Zeug kostet. Aber evtl. wäre es ja eine alternative Möglichkeit zu Euren Versuchen mit dem Wasser .

Achso - auf die Idee mit der Rettungsdecke muß man wirklich erstmal kommen. Genial !

Edith:
Habe gerade eben noch einen Beitrag des ZDF zum Solarkraftwerk in Andasol gefunden:
http://www.zdf.de/ZDFmediathek/content/ ... Popup=true

Gruss
Andre

Ja unsere Gedankengänge und Interessen gleichen sich manchmal erstaunlich.

Das was du beschreibst mit dem schmelzen von Salzen habe wir auch schon getestet.
Ich zerlegte dafür einige Taschenwärmer und schüttete den Inhalt in einen Wasserkocher und machte
damit einige Experiemente.
Im Taschenwärmer wird Natriumacetat verwendet das bei 58 Grad schmilzt. Einmal flüssig verbleibt
die Lösung in einem so genannten "metastabilen" Zustand, das heisst sie kristalisiert nicht aus obwohl
die lLösung total übersättigt ist. Man kennt den Effekt wenn man dann einen Anreiz zur Kristallbildung
initiert, z.B. durch knicken des Metallplättchens. Die Flüssigkeit kristallisiert schlagartig aus und erzeugt
dabei für längere Zeit Wärme.
Die Wäremespeicherkapazität ist sehr gross und der Schmelzpunkt liegt in einem für die Wasserbereitung
idealen Bereich.

Tatsächlich gibt es schon fertige Speicherlösungen für Eigenheime die sich die hohe Energiespeicherdichte
der Salzlösung zu nutze machen. Nach diesem Prinzip gebaute Speicher nehmen ca. 3 x mehr Energie auf
als in die gleiche Menge Wasser hinein ginge. Leider ist das Salz nicht umsonst. Ich hab noch kein Angebot
unter 4 Euro/Kg gefunden aber es soll billigere Angebote geben.
Wer mal suchen möchte, es handelt sich Natriumacetat Trihydrat. Hört sich gefährlich an, ist aber nicht giftig
und als E262a sogar als Lebensmittelzusatzstoff (Säureregulator) zugelassen.

Als Lösung für unsere Speicheridee bin ich wieder davon abgekommen weil der Wärmetauscher in der Salzpampe
ein riesen Problem ist. Während der Kristallisationsphase ist das Zeug nicht mehr flüssig und kann daher nicht strömen.
Der Wärmetauscher muss den Salzschlamm also vollflächig durchziehen und muss daher riesen gross sein und ganz viel
Fläche besitzen.

Grüsse

Bernd

Hallo Bernd

Es hat heuer in Salzburg ein Experiment gegeben. Man wollte den Leuten zeigen, wie effizient neuartige Isolierstoffe Wärme speichern können. Mann hat eine Box gebaut und diese voll mit Eis gefüllt. Diese hat man dann einige Monate stehen gelassen. Als mann diese Box wieder geöffnet hat war mehr als 2/3 des Eisblocks noch vorhanden. Ist schon erstaunlich. Der Einblock hatte circa 1m^3. Leider hab ich keine Informationen im Internet mehr gefunden.

Übrigens könnte ich mir als billige Isolierung an der äußersten Schicht Sägespäne gut vorstellen. Kostet fast nichts und hat gute Isoliereigenschaften. Ist allerdings eine Sauerrei .

Gruß Klingei

Hallo Klingei, solche extremen Isolierwerte erzielt man ausschliesslich wenn Vakuum mit m Einsatz ist.
Ich nannte ja das Beispiel des BMW-Wasserstofftanks.
Mit "Hausmitteln" kommt man nicht ganz so weit, dafür lassen sich ohne Vakuum alle möglichen
Bauformen recht einfach realisieren.
Seit einiger Zeit gibt es sogar Bauplatten die ein vakuum enthalten. Die haben ähnliche Formate
wie Styroporplatten, isolieren aber ca. 6 bis 8 mal besser (bei gleicher Dicke). Die Haltbarkeit ist
aber begrenzt.

Grüsse

Bernd

Neue Erkenntnisse.

Mein Isolationstest mit der Styroporbox die innen mit Rettungsdecke ausgeschlagen wurde ergab
eine benötigte dauerhafte Nachheizleistung von 35,2 Watt um das Wasser auf 75 Grad zu halten.
Der Isolationsgewinn ist geringer als erwartet aber immerhin noch ca. 20% besser als ohne die
einlagige hauchdünne "Beschichtung" mit der spiegelnden Rettungsdecke im inneren. Dieser
Isolationsgewinn wurde mit einem Materialeinsatz von ca. 40 Cent erreicht und OHNE die Abmessungen
zu vergrössern. Was will man mehr...

Gerade jetzt habe ich den nächsten Versuch gestartet, die Box ist nun auch von aussen mit der
Rettungsdecke umschlossen. Die Lautsprecher dienen nur als Beschwerung um den Deckel dicht
schliessen zu lassen. Ganz rechts sieht man das Gerät das die Temperatur im Inneren per Zweipunktsteuerung
konstant hält. Sieht ein bisschen nach Transportbehälter der Apollomissionen aus.



Grüsse

Bernd