Innovative Wärmespeicher: ein Leuchtturmprojekt für nachhaltige Energie

Wie schaffen wir die Klimawende? Innovative Lösungen sind gefragt. Über 50 Pilotprojekte wurden beim Förderprogramm «Pilotprojekte Klima und Energie» des Kantons Luzern eingereicht, sechs davon schliesslich als Siegerprojekte prämiert. Auch wir hatten Grund zur Freude – unser Pilotprojekt im Bereich Speichertechnologie wurde von einer Fachjury ausgewählt und erhält eine Förderung. Nicht ohne Stolz durften wir gemeinsam mit unserer Projektpartnerin Cowa Thermal Solutions Link öffnet in neuem Fenster. an der Siegesfeier des Kantons mit Regierungsrat Fabian Peter teilnehmen.

«Wir sind bereit, neue Wege zu gehen und mit dem Pilotprojekt Pionierarbeit zu leisten», sagt Jörg Hoffmann, Innovations-Manager Wärme bei ewl und Leiter des Pilotprojekts. Die Auszeichnung ist Bestätigung und Ansporn zugleich. «Dank ihr können wir eine Idee Realität werden lassen. Und es ermutigt uns, für nachhaltige Wärme in Luzern immer wieder Neues zu wagen und offen zu sein für innovative Technologien», so Jörg Hoffmann.

Was steckt hinter unserem Pilotprojekt?

Unser Ziel ist klar: Wir wollen die klimafreundliche See-Energie noch effizienter nutzen und mit der vorhandenen Wärme aus dem Vierwaldstättersee mehr Kundinnen und Kunden versorgen können. Ein Schlüssel dazu? Eine innovative Speichertechnologie, die auf sogenannte Phasenwechselmaterialien (PCM) setzt. Davon sind Jörg Hoffmann und sein Projektteam überzeugt. Gemeinsam mit der Speicherentwicklerin und Lieferantin Cowa haben sie das Pilotprojekt zu den PCM-Speichern für See-Energie ins Leben gerufen.

Wie funktioniert PCM und warum ist es so besonders?

PCM-Speicher nutzen ein besonderes Material, das bei Hitze schmilzt und beim Abkühlen wieder fest wird. Wenn das Material schmilzt, kann es sehr viel Wärmeenergie aufnehmen und speichern – fast wie ein Eiswürfel, der schmilzt und dabei Kälte speichert. Wenn später Wärme gebraucht wird, zum Beispiel, um ein Haus zu heizen oder warmes Wasser zu machen, wird das Material wieder fest. Dabei gibt es die gespeicherte Wärme ab, ohne dass Energie verloren geht. Diese Methode ist besonders praktisch, weil man auf kleinem Raum viel mehr Energie speichern kann als mit herkömmlichen Systemen – bis zu dreimal so viel!

Das Besondere an dieser Technologie ist, dass sie Spitzenlasten in einem Wärmenetz ausgleicht, also in Momenten, wenn besonders viel Energie benötigt wird. Das Ergebnis: eine gleichmässigere Nutzung der Wärme und die Möglichkeit, noch mehr Haushalte an ein Wärmenetz anzuschliessen.

Unser Pilotprojekt: Ein erster Schritt zu effizienteren Wärmenetzen

Was machen wir mit den PCM-Speichern in unserem Pilotprojekt? PCM-Speicher sind nicht neu; sie kommen bereits in Ein- oder Mehrfamilienhäusern zum Einsatz. Unser Ansatz geht jedoch weiter. «Wir wollen herausfinden, wie sich die Technologie auf Wärmeverbünde anwenden lässt», erklärt Jörg Hoffmann. Für diesen Zweck installiert das Team sechs PCM-Speicher in einem Heizkeller in der Gemeinde Horw. Sie werden zusammen mit einer Wärmepumpe in einer nahegelegenen Quartierzentrale betrieben und ans See-Energie-Netz Horw Kriens angeschlossen.

Eine dreijährige Testphase als «Proof of Concept»

Über drei Jahre hinweg heisst es nun: testen, testen, testen. Wir werden das System unter die Lupe nehmen und prüfen, wie wir die Speicher optimal einsetzen können. Vom Einbau über die Betriebsweise bis zur Wirtschaftlichkeit – das Projekt dient als Experimentierfeld für die Anwendung der PCM-Speicher. Neben Cowa stehen ewl dabei weitere Partner zur Seite, darunter Anex Ingenieure als Consultant und die Hochschule Luzern, die das Projekt im Rahmen eines schweizweiten Forschungsprojekts zu Energiespeichern begleitet.

Noch sind wir mit sechs PCM-Speichern in einem Heizkeller im kleineren Rahmen unterwegs. Für Jörg Hoffmann und sein Projektteam ist aber klar: «Wir wollen höher hinaus. Der Prototyp soll zeigen, dass und wie die innovative Speicherlösung auch im grossen Stil funktioniert.» Ziel ist es, das Konzept auf ganze Quartiernetze und weitere Wärmeverbünde auszurollen. «Wenn uns das gelingt, können wir die Gesamtkapazität unserer See-Energie-Netze deutlich steigern und noch stärker zur lokalen CO₂-Reduktion beitragen.»

Unser Engagement für die Wärmewende in der Region

Das Pilotprojekt mit den PCM-Speichern ist damit Teil eines grösseren Engagements für ewl: Mit Wärmenetzen zur nachhaltigen Wärme in und um Luzern beizutragen. Die Förderung des Kantons unterstützt uns bei diesem Vorhaben. Jörg Hoffmann: «Wir sehen dies als Zeichen, mit innovativen Ideen Türen zu öffnen und Grosses anzupacken.»