Erstes Gebäude mit Sorptionsspeicher-Wärmepumpe steht in Frauenfeld

Frauenfeld, als Energiestadt Gold, beschreitet mit dem Einbau einer Sorptionsspeicher-Wärmepumpe in der Tierkörpersammelstelle neue Wege für einen nachhaltigen Umgang mit Energie. Als weltweit erste Anlage wurde Ende November die SeasON-Demonstrationsanlage in Frauenfeld in Betrieb genommen.

Ende April 2023 ist die Tierkörpersammelstelle auf der Grossen Allmend in Betrieb genommen worden. Die nach Süden ausgerichtete Dachfläche ist mit einer durch Thurplus betriebene Photovoltaikanlage mit 38 kWp Leistung bestückt. Dies entspricht etwa dem Jahresstrombedarf von neun Einfamilienhäusern. Der Dachraum über der Tierkörpersammelstelle wurde zusätzlich so konzipiert und vorbereitet, dass die Sorptionsspeicher-Wärmepumpe SeasON als Demonstrationsprojekt eingebaut werden konnte.

Prototyp für Frauenfeld

Die Hochschule Luzern und deren Industriepartner Matica AG, mit Produktionsstätte in Kaltenbach bei Stein am Rhein, haben eine Pilotanlage produziert. Nachdem diese für Tests in der Hochschule Luzern aufgebaut und anschliessend nach Frauenfeld gebracht wurde, konnte sie jetzt – als weltweit erste SeasON-Demonstrationsanlage – in Betrieb genommen werden. Als Speichermedium dient SeasON Natronlauge. Sie wird im Sommer mit überschüssigem Strom der PV-Anlage beladen, indem ihr das Wasser entzogen wird. Die so konzentrierte Natronlauge und das abgeschiedene Wasser lassen sich bei Raumtemperatur bis im Winter je in separaten Tanks speichern respektive lagern. Im Winter wird die konzentrierte Lauge mit dem abgeschiedenen Wasser wieder verdünnt. Konkret nimmt die Lauge das Wasser auf, das in dem geschlossenen System mit Hilfe von Niedertemperaturwärme verdampft wird. Der thermochemische Prozess setzt sowohl die Kondensationswärme des Wasserdampfes als auch die Mischungswärme bei erhöhter Temperatur frei. Der Massen- und Wärmetauscher arbeitet somit als Sorptionswärmepumpe (SWP) und stellt praktisch ohne zusätzliche elektrische Energie Heizungswärme bereit. Der Speicherwirkungsgrad beträgt bis zu 95 Prozent.

Energy waste verhindern

Das innovative Projekt soll durch die übersaisonale Speicherung von erneuerbarer Energie helfen, eines der grössten Problemfelder der heutigen Zeit zu reduzieren und sogenannte «Energy waste» verhindern. Denn noch immer gibt es keine marktfähigen Lösungen, um nachhaltige Energie langfristig zu speichern. So muss beispielsweise überschüssige PV-Energie, die im Sommer zu Spitzenzeiten produziert wird, künstlich vernichtet werden. SeasON löst gleich mehrere Herausforderungen der Energiewende und fördert nachhaltig effizientes Energiemanagement. Das System erhöht den Eigennutzungsgrad von PV-Anlagen, dämpft Energiepreisschwankungen und reduziert CO2-Emissionen. Neben überschüssigem Sommerstrom kann SeasON ebenso verlustfrei Abwärme aus Industrieprozessen und von Rechenzentren speichern und für das Heizen von Gebäuden im Winter nutzen.

Förderpartner SeasON

Die Entwicklung von SeasON haben folgende Förderpartner ermöglicht: Stadt Frauenfeld (Pilotprojekt Tierkörpersammelstelle Frauenfeld); Energiefonds der Stadt Frauenfeld, EKT Energiestiftung (Pilotprojekt Tierkörpersammelstelle Frauenfeld); das Pilot- und Demonstrationsprogramm des Bundesamts für Energie BFE (Pilotprojekt Tierkörpersammelstelle Frauenfeld); Klimastiftung Schweiz.

Frauenfeld, als Energiestadt Gold, beschreitet mit dem Einbau einer Sorptionsspeicher-Wärmepumpe in der Tierkörpersammelstelle neue Wege. Die konzentrierte Natronlauge und das abgeschiedene Wasser lassen sich bei Raumtemperatur je in separaten Tanks speichern.