Solarthermie: Verbesserte Abdeckung für Erdbecken-Energiespeicher

Das Unternehmen Arcon-Sunmark, das vor allem für seine Solarthermie-Lösungen bekannt ist, entwickelt zurzeit eine neue Abdeckung für Erdbecken-Energiespeicher. Nicht ohne Grund wird in Dänemark in die Entwicklung von großen Erdbeckenspeichern investiert. „Erdbeckenspeicher sind eine der wirtschaftlichsten und flexibelsten Energiespeicherlösungen der Zukunft. Sie ermöglichen, fossile Brennstoffe selbst in den dunklen und kalten Monaten des Jahres durch CO2-neutrale, solarthermisch erzeugte Energie zu ersetzen“, sagt Knud Erik Nielsen, Verkaufsleiter von Arcon-Sunmark.

In der Vergangenheit gab es aber immer wieder Probleme mit der Abdeckung von Erdbeckenspeichern. „Eine der wesentlichen Herausforderungen besteht darin, dass sich in der Isolierung der Abdeckung Feuchtigkeit ansammelt“, so Nielsen. Alle großen Erdbecken-Energiespeicher in Dänemark sind am Boden, an den Seiten und an der Wasseroberfläche mit einer Kunststofffolie abgedichtet, damit sie wasserdicht sind. Eine entsprechende Kunststofffolie wird als obere Abdeckung der isolierenden Schicht verwendet, um diese gegen Regenwasser abzudichten. Eine Herausforderung bei den Kunststofffolien besteht darin, dass sie nicht vollständig gegen Wasserdampf abdichten, und dass diese Wasserdampfdiffusion durch die Folie von der Temperatur abhängt. „Deshalb diffundiert wesentlich mehr Wasserdampf durch die warme Folie über der Wasseroberfläche, als durch die oberste Folienschicht über der Isolierung hinausdiffundieren kann. Die Feuchtigkeit kann deshalb die Konstruktion nicht verlassen und kondensiert in der Isolierung. Dies haben wir nun geändert“, berichtet Nielsen.

Wie ein Umkehrdach

Arcon-Sunmark wurde bei der Entwicklung von vielen verschiedenen Lösungen, aber besonders vom Baugewerbe und seinem Umkehrdach inspiriert, das normalerweise für Dachterrassen und Parkdecks verwendet wird. „Wir wissen, dass Wasserdampfdiffusion unvermeidbar ist. Deshalb haben wir den Aufbau der Isolierschicht geändert und sie in eine offene Konstruktion verwandelt, die es dem Wasserdampf gestattet hinaus zu diffundieren. Unsere Konstruktion funktioniert genau wie ein Umkehrdach. Und genau wie bei einem Umkehrdach kann man das Wasser unter der Isolierung zum nächstgelegenen Pumpenbrunnen ableiten, der das Wasser aus dem Speicher pumpt“, erläutert Arcon-Sunmark-Techniker Morten Vang Bobach.

Arcon-Sunmark hat jedoch nicht nur die Isolierschicht neu konstruiert, sondern auch die große, zusammenhängende Oberfläche in kleinere Bereiche aufgeteilt, in deren Mitte sich jeweils ein Pumpenbrunnen befindet – statt eines einzigen Brunnens in der Mitte der Gesamtfläche. Die Bereiche werden so konstruiert, dass sie alle zum jeweiligen Brunnen hin, abfallen. Das hat laut Morten Vang Bobach zahlreiche Vorteile: „Auf diese Weise kann das Regenwasser problemlos von der Oberfläche und der Isolierschicht des Speichers weggeleitet werden. Und im Falle eines Problems, wie einer Undichtigkeit, kann diese leichter lokalisiert werden, wenn die Oberfläche unterteilt ist. Die Aufteilung in kleinere Bereiche wird es ermöglichen, in Zukunft noch größere und noch effektivere Energiespeicher anzulegen.“

Zentraler Bestandteil der neuen Lösung ist außerdem, dass Arcon-Sunmark die Stangen, die normalerweise die Konstruktion an ihrem Platz halten, durch eine Schicht Steine ersetzt. Die vorläufigen Ergebnisse zeigen, dass sie die Abdeckung besser an ihrem Platz halten und gleichzeitig für das erforderliche Gefälle zu den Pumpenbrunnen hin sorgen, das benötigt wird, um das Wasser effektiv von der Oberfläche abzuleiten und die Luft aus dem Speicherwasser entweichen zu lassen. Außerdem isoliert eine neue Isolierschicht, die zurzeit auf dem Erdbecken-Energiespeicher in Marstal getestet wird, um 25 Prozent besser als die alte.

16.12.2019 | Quelle: Arcon-Sunmark | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH