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Wieviel Energie kann eingespeichert werden?

Durch Erhöhung seiner Temperatur lässt sich der Energieinhalt eines Körpers steigern. Flüssiges Wasser hat eine besonders hohe Wärmekapazität und eignet sich daher ideal als Speicher von Wärme. Große Wasserspeicher sind in Wohngebäuden aber aufwändig. Auf das Volumen bezogen kann Beton etwas mehr als die Hälfte der Energiemenge einspeichern wie Wasser, Fichtenholz knapp ein Drittel (Wärmespeicherungszahl: Holz Fichte 1.260 kJ/m³K, Stahlbeton 2.300 kJ/m³K, Wasser 4.182 kJ/m³K).

Bei einer Betondecke ist eine völlig gleichmäßige (isotherme) Erwärmung nicht möglich. Das theoretische Speichervermögen kann also nicht zur Gänze ausgenutzt werden. Wieviel Energie kann man nun in eine aktivierte Decke tatsächlich einspeichern? Für Abschätzungen wird empfohlen, die nutzbare Wärmespeicherkapazität für z.B. eine 25 cm starke Betondecke mit einem darüber liegenden üblichen Fußbodenaufbau mit 0,11 bis 0,14 kWh/m²K anzusetzen (pro Quadratmeter Deckenfläche, nach K. Krec).

Beispiel 100 m² aktivierte Decke: Temperatur wird von 21 auf 25 °C angehoben, damit werden ca. 50 kWh Wärme eingespeichert (Orientierungswert). Dabei zeigt sich die Bedeutung der thermischen Qualität des Gebäudes. Je nach thermischem Gebäudestandard ermöglichen 50 kWh (entspricht etwa 5 Liter Heizöl oder 5 Kubikmeter Erdgas) die Beheizung für mehrere kalte Tage oder nur für einige Stunden.

Die Wärmespeicherzahl s gibt in Kilojoule (kJ) an, welche Wärmemenge erforderlich ist, um 1 Kubikmeter (m3) des betreffenden Stoffes um 1 Kelvin (K) zu erwärmen = kJ/m3K.

Sie errechnet sich aus der Wärmekapazität durch Multiplikation mit der Dichte. 

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