Weltweit erster Wärmespeicher aus Spezialbeton

Der Beton speichert im Sommer Wärme und gibt sie im Winter nach Bedarf wieder ab. Damit kann das Einfamilienhaus einige Wochen lang beheizt werden – nachhaltig und ökologisch.

Mineral im Zement gibt Wasserdampf ab

Die Idee mit dem Betonwärmespeicher begeisterte den Bauphysiker, als er 2012 in den Medien darüber las. Die Forscher der Empa-Abteilung „Beton/Bauchemie“ berichteten, dass sich Betonbauteile, die mit Calcium-Sulfoaluminat-Zement (CSA) hergestellt werden, hervorragend als saisonale Wärmespeicher eignen könnten. Werden die Blöcke im Sommer via Heizschlangen etwa mithilfe von Sonnenkollektoren auf 80 °C erwärmt, gibt das im CSA-Zement enthaltene Mineral Ettringit Wasserdampf ab. Übrig bleibt dehydrierter Beton, in dem die Wärme praktisch verlustfrei „gespeichert“ ist. Im Winter läuft der Prozess umgekehrt: Wasser wird in den trockenen Beton geleitet, vom Ettringit aufgenommen – und schon wird Wärme frei, die über die Heizschlangen abgeleitet und genutzt werden kann.

System praxistauglich weiterentwickeln

Die Wissenschaftler freuen sich: „Die Zusammenarbeit ist eine einmalige Chance für uns, ein System, das sich im Labor bewährt hat, praxistauglich weiterzuentwickeln.“ Unterstützung erfuhren sie vom Bundesamt für Energie (BFE) und der School of Engineering der ZHAW. In diesem Frühling fuhr das Team mit dem Schwertransporter und 24 an der Empa gegossenen Betonquadern in dem Haus in Seelisberg im Kanton Uri vor und baute die Blöcke an der Rückwand der Garage ein. Erste Trocknungsversuche des Betonspeichers verliefen positiv, auch wenn er noch nicht auf die vorgesehenen 80 °C aufgeheizt wurde. Abgesehen von CO₂-Emissionenen bei Transport und Herstellung ist der Energiespeichers ökologisch unbedenklich. Und preiswert: Eine Tonne CSA-Beton kostet weit weniger als 382 EUR. Wenn das Experiment nicht klappt, kann der Betonspeicher nach dreijähriger Testphase einfach ausgebaut werden, denn er ist modular aufgebaut.