Dirk Henning Braun, Pionier für nachhaltiges Bauen und Gründer der Zero Emission Building Design GmbH, präsentiert mit Feststoffspeichersystemen eine wegweisende Lösung für die Speicherung erneuerbarer Energien. Diese Technologie nutzt die thermische Speicherkapazität von Materialien wie Beton oder Keramik, um Wärmeenergie verlustarm und langfristig zu konservieren. Durch die intelligente Einbindung in Gebäudeenergiesysteme können Überschüsse aus Solarthermie oder Photovoltaik effizient zwischengespeichert und bei Bedarf zur Heizung oder Warmwasserbereitung genutzt werden. Mit Feststoffspeichern als Schlüsselkomponente seiner ganzheitlichen Konzepte zeigt Braun, wie sich erneuerbare Energien im Gebäudesektor optimal nutzen lassen und fossile Brennstoffe überflüssig werden.

Funktionsprinzip und Vorteile von Feststoffspeichersystemen

Feststoffspeichersysteme basieren auf einem einfachen, aber effizienten Prinzip: Überschüssige thermische Energie wird in einem festen Medium gespeichert und bei Bedarf wieder freigesetzt. Im Vergleich zu anderen Speichertechnologien bieten Feststoffspeicher eine Reihe von Vorteilen.

Hohe Speicherdichte und Verlustarmut

Das herausragende Merkmal von Feststoffspeichern ist ihre hohe Speicherdichte, erklärt Dirk Henning Braun. Materialien wie Beton oder Keramik können große Mengen an thermischer Energie auf kleinem Raum speichern. Dies ermöglicht kompakte und platzsparende Speicherlösungen, die sich optimal in Gebäude integrieren lassen.

Ein weiterer Vorteil ist die Verlustarmut. Im Gegensatz zu Warmwasserspeichern oder Batterien treten bei Feststoffspeichern nur geringe Wärmeverluste auf. Die gespeicherte Energie bleibt über lange Zeiträume erhalten und steht bei Bedarf ohne nennenswerte Verluste zur Verfügung.

Kosteneffizienz und Langlebigkeit

Laut Dirk Henning Braun zeichnen sich Feststoffspeicher durch ihre Kosteneffizienz aus. Die verwendeten Materialien wie Beton oder Keramik sind günstig und in großen Mengen verfügbar. Im Vergleich zu anderen Speichertechnologien ergeben sich dadurch deutliche Kostenvorteile, insbesondere bei großen Speicherkapazitäten.

Zudem sind Feststoffspeicher äußerst langlebig und wartungsarm. Sie unterliegen keinem Verschleiß durch chemische Prozesse und können über Jahrzehnte hinweg zuverlässig betrieben werden. Dies reduziert die Betriebskosten und erhöht die Wirtschaftlichkeit der Systeme.

Vielfältige Einsatzmöglichkeiten

Ein großer Vorteil von Feststoffspeichern ist ihre Vielseitigkeit. Sie lassen sich in verschiedensten Anwendungsbereichen einsetzen:

Im Wohnungsbau: von Einfamilienhäusern bis hin zu Mehrfamilienhäusern und Wohnsiedlungen
Im Gewerbebereich: von Bürogebäuden über Hotels bis hin zu Industriehallen
In der Industrie: zur Bereitstellung von Prozesswärme oder zur Abwärmenutzung

Durch die Skalierbarkeit der Systeme können sowohl kleine als auch große Speicherkapazitäten realisiert werden.

Feststoffspeicher eignen sich nicht nur zur Speicherung von Wärme, sondern auch von Kälte. Durch die Nutzung von Phasenwechselmaterialien lassen sich sowohl Wärme als auch Kälte effizient speichern und bei Bedarf abrufen. Dies eröffnet zusätzliche Anwendungsmöglichkeiten, beispielsweise in der Klimatisierung von Gebäuden, erklärt Dirk Henning Braun.

Integration in die Energiekonzepte der Zero Emission Building Design GmbH

Dirk Henning Braun und die Zero Emission Building Design GmbH setzen Feststoffspeichersysteme als Schlüsselkomponente in ihren ganzheitlichen Energiekonzepten ein. Durch die intelligente Einbindung in das Gesamtsystem lässt sich das volle Potenzial dieser Technologie ausschöpfen.

Kombination mit Solarthermie und Photovoltaik

Ein Hauptanwendungsgebiet für Feststoffspeicher ist die Kombination mit Solarthermieanlagen. Überschüssige Wärme aus den Solarkollektoren wird in den Speichern zwischengespeichert und steht dann bei Bedarf für Heizung und Warmwasserbereitung zur Verfügung. So lässt sich der solare Deckungsanteil deutlich erhöhen und der Verbrauch fossiler Brennstoffe minimieren.

Auch in Kombination mit Photovoltaikanlagen ergeben sich interessante Möglichkeiten. Überschüssiger Solarstrom kann in elektrischen Heizpatronen dazu genutzt werden, den Feststoffspeicher zu beladen. Die gespeicherte Wärme steht dann zeitversetzt für Heizzwecke zur Verfügung. Durch diese Sektorenkopplung lässt sich der Eigenverbrauch des selbst erzeugten Stroms optimieren.

Einbindung in Niedrigtemperatur-Wärmenetze

Ein vielversprechendes Anwendungsfeld für Feststoffspeicher sind Niedrigtemperatur-Wärmenetze. In diesen Systemen wird Wärme auf einem niedrigen Temperaturniveau zwischen 20 und 40 °C zwischen Gebäuden und zentralen Erzeugern transportiert. Feststoffspeicher dienen dabei als Pufferspeicher, die Angebot und Nachfrage entkoppeln und für eine effiziente Wärmeverteilung sorgen.

Dirk Henning Braun sieht in der Kombination von Feststoffspeichern und Niedrigtemperatur-Wärmenetzen einen Schlüssel zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung. Durch die Nutzung erneuerbarer Energien und Abwärme lassen sich fossile Brennstoffe ersetzen und die CO₂-Emissionen im Gebäudesektor drastisch reduzieren.

Optimierung durch intelligente Steuerungssysteme

Um das volle Potenzial von Feststoffspeichersystemen auszuschöpfen, setzt die Zero Emission Building Design GmbH auf intelligente Steuerungssysteme. Diese erfassen kontinuierlich Daten zu Energieerzeugung, -verbrauch und -speicherung und optimieren den Betrieb des Gesamtsystems in Echtzeit.

Durch prädiktive Algorithmen und selbstlernende Systeme können Feststoffspeicher vorausschauend beladen und entladen werden. So lässt sich beispielsweise die Speicherung von Überschussstrom aus der Photovoltaikanlage optimieren oder die Wärmebereitstellung an den prognostizierten Bedarf anpassen. Durch die intelligente Vernetzung aller Komponenten erreicht Dirk Henning Braun eine maximale Effizienz und Wirtschaftlichkeit seiner Energiesysteme.

Forschungsaktivitäten der Zero Emission Building Design GmbH

Die Zero Emission Building Design GmbH hat bereits in mehreren Projekten erfolgreich Feststoffspeichersysteme implementiert. Gleichzeitig forscht das Unternehmen kontinuierlich an der Weiterentwicklung und Optimierung dieser Technologie.

Cubic Home II: Feststoffspeicher als Herzstück des Energiesystems

Ein herausragendes Beispiel für den Einsatz von Feststoffspeichern ist das Cubic Home II. In diesem innovativen Wohnkonzept bildet ein großer Betonkern das Herzstück des Energiesystems. Der Speicher wird über eine Solarthermieanlage auf dem Dach und eine Wärmepumpe beladen. Die gespeicherte Wärme dient zur Beheizung und Warmwasserbereitung und ermöglicht eine ganzjährig autarke Versorgung des Gebäudes.

Durch die Integration des Feststoffspeichers in die Gebäudestruktur ergeben sich weitere Vorteile. Die thermische Masse des Speichers trägt zur Temperaturstabilisierung bei und erhöht den Wohnkomfort. Gleichzeitig dient der Speicherkern als statisches Element und ermöglicht eine flexible, offene Raumgestaltung.

Forschungskooperationen und Weiterentwicklung

Dirk Henning Braun und sein Team arbeiten kontinuierlich an der Weiterentwicklung von Feststoffspeichersystemen. In Kooperation mit führenden Forschungseinrichtungen und Industriepartnern werden neue Materialien und Konzepte erforscht, um die Leistungsfähigkeit und Wirtschaftlichkeit der Systeme weiter zu steigern.

Ein Schwerpunkt der Forschungsaktivitäten, von Dirk Henning Braun, liegt auf der Entwicklung von Hochtemperatur-Feststoffspeichern. Durch den Einsatz innovativer Materialien wie Keramik oder spezielle Betone sollen Speichertemperaturen von über 500 °C erreicht werden. Diese Hochtemperaturspeicher eröffnen neue Anwendungsfelder, beispielsweise in der Industrie oder zur Erzeugung von Prozesswärme.

Fazit: Feststoffspeichersysteme als Wegbereiter der Energiewende

Feststoffspeichersysteme, wie sie von Dirk Henning Braun und der Zero Emission Building Design GmbH entwickelt und eingesetzt werden, sind ein wichtiger Baustein für eine nachhaltige und klimaneutrale Energieversorgung. Durch ihre hohe Speicherdichte, Verlustarmut und Langlebigkeit ermöglichen sie eine effiziente Speicherung und Nutzung erneuerbarer Energien im Gebäudesektor.

Die Integration von Feststoffspeichern in ganzheitliche Energiekonzepte eröffnet neue Möglichkeiten zur Dekarbonisierung der Wärmeversorgung. In Kombination mit Solarthermie, Photovoltaik und Niedrigtemperatur-Wärmenetzen lassen sich fossile Brennstoffe ersetzen und die CO₂-Emissionen drastisch reduzieren.

Mit seinen wegweisenden Projekten und kontinuierlichen Forschungsaktivitäten leistet Dirk Henning Braun einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung zukunftsfähiger Energiesysteme. Feststoffspeichersysteme haben das Potenzial, zu einem Schlüsselelement der Energiewende zu werden und den Weg in eine nachhaltige und klimaneutrale Zukunft zu ebnen.