Energie speichern

– intelligent wie die Natur

PCM-Speicher und thermisch aktivierte Betondecken übernehmen die Rolle eines latenten Energiespeichers.

Thermisch aktivierte Betondecke – Detailansicht Betonkernaktivierung im NULLplusNULL-System

Thermische Puffer
für konstante Energieflüsse

Sonnenenergie unterliegt täglichen und jahreszeitlichen Schwankungen. Um den Energiebedarf kontinuierlich zu decken, nutzt NULLplusNULL Speichermechanismen, die thermische Energie im Gebäude selbst einlagern. Tagsüber gewonnene Wärme wird in PCM-Speichern und in der Betondecke gespeichert. Bei sinkender Einstrahlung erfolgt eine kontrollierte Rückgabe über die Heiz-/Kühldecken. Dadurch wird der Energiefluss geglättet und der Wirkungsgrad des Gesamtsystems erhöht.

Erst wenn alle Speicher entladen sind und keine ausreichende Sonneneinstrahlung vorhanden ist, aktiviert sich eine Sole-Wärmepumpe. Sie erzeugt mit dem Rücklauf aus den Erdwärmekollektoren und minimalem Strombedarf die benötigte Wärme.

  • Keine Temperaturschwankungen
  • Autarke Versorgung für bis zu 7 Tage – ohne Ladephase
  • Nachhaltige Energieerzeugung und Nutzung

Latente Wärmespeicherung
durch Phasenübergang

Phase-Change-Materialien (PCM) speichern thermische Energie, indem sie bei definierten Temperaturen ihren Aggregatzustand ändern. Während des Schmelzvorgangs absorbieren sie latente Wärme, beim Erstarren geben sie diese wieder ab. Diese reversible Speicherung ermöglicht eine hohe Energiedichte bei konstantem Temperaturniveau. PCM-Speicher eignen sich ideal für Systeme mit niedrigen Vorlauftemperaturen, wie sie im NULLplusNULL-Konzept eingesetzt werden.

Unser Partner HeatVentors, ein führender Entwickler von PCM-Speichersystemen, nutzt ein pflanzenölbasiertes, umweltfreundliches PCM. Es ist nicht toxisch, nicht korrosiv, nicht brennbar und vollständig recycelbar. Das Material arbeitet im Temperaturbereich von −30 °C bis +120 °C und erreicht über 10 000 Lade-/Entladezyklen – entsprechend jahrzehntelanger Betriebsdauer. Mit einer Speicherdichte von bis zu 30 kWh/m³ zeigen diese Speicher das technische Potenzial moderner PCM-Technologien.

PCM-Speicher – Modulsystem

Technische Vorteile von PCM-Speichern

  • Hohe spezifische Wärmespeicherkapazität
  • Keine mechanische Abnutzung, korrosionsfrei
  • Pflanzenölbasiert, ungiftig
  • Wartungsfreie Funktion
  • Hohe Zyklenfestigkeit

Thermische Nutzung der Gebäudemasse

Bei der dynamischen Betonkernaktivierung werden wasserführende Rohrregister in die Betondecken integriert. Das Wasser dient als Wärmeträger, der die Energie in die Betonmasse einlagert und zeitversetzt wieder freigibt. Durch die hohe volumetrische Wärmespeicherkapazität und die ausreichende Wärmeleitfähigkeit von Beton entsteht ein träg-stabiles System: Lastspitzen werden geglättet, Vorlauftemperaturen bleiben niedrig, das Raumklima bleibt konstant.

PCM puffert kurzfristige Temperaturänderungen, während der Betonkern als Langzeitspeicher fungiert. Diese Kombination erhöht die Systemträgheit und sorgt für eine ausgeglichene thermische Dynamik über mehrere Tage.

Maßgefertigte Deckenmodule

NULLplusNULL nutzt vorgefertigte Deckenmodule aus Leichtbeton mit integriertem, wassergeführtem Heiz- und Kühlregister. Jedes Element wird projektspezifisch geplant, unter kontrollierten Bedingungen gefertigt und werkseitig geprüft – für konstant hohe Qualität und definierte thermische Eigenschaften.

Die passgenaue Vormontage ermöglicht eine schnelle und saubere Installation. Vor Ort ergänzen Rohrregister die Aktivierung des statisch erforderlichen Ortbetons. Alle Module werden dokumentiert, hydraulisch geprüft und fachgerecht montiert – ein zukunftssicheres System, das höchste Ansprüche an Effizienz, Qualität und Transparenz erfüllt.

Vorgefertigte Betonmodule mit integriertem Heizregister

Besondere Eigenschaften von Beton als Speicher

  • Hohe Massendichte:
    große Wärmemengen pro m² / m³ speicherbar.
  • Spezifische Wärmekapazität ~0,8–1,0 kJ/(kg·K):
    hohe volumetrische Kapazität in Verbindung mit der Masse.
  • Thermische Trägheit / Phasenverschiebung:
    zeitverzögerte Abgabe, ideal für Grundlast und Komfortstabilität.
  • Strahlungswirkung der Deckenfläche:
    homogene Temperaturfelder, niedrige Systemtemperaturen (Heizen ≈ 26–32 °C, Kühlen ≈ 16–20 °C).

Energetische und ökologische Wirkung

Die Kombination aus PCM und Betonkernaktivierung verbessert die thermische Speicherfähigkeit des Gebäudes erheblich. Dadurch werden Lastspitzen reduziert, der Eigenverbrauch optimiert und CO₂-Emissionen vermieden. Das System arbeitet ohne konventionelle Kältemittel und nutzt ausschließlich Wasser und Umweltenergie als Speichermedien. Langfristig trägt diese Technologie zur Steigerung der Energieeffizienz und zur Reduktion der Betriebskosten bei.

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