Forschung aus Oberösterreich ermöglichte Wasserspeicher in Dänemark

Jeder vierte österreichische Haushalt ist an ein Fernwärmenetz angeschlossen, die Hälfte der Energie wird derzeit noch fossil erzeugt. Klimaschonender wäre der Einsatz von Sonnen- und Windenergie oder Abwärme von Industriebetrieben. Hier muss die Wärme allerdings gespeichert werden, um bei Bedarf abrufbar zu sein. Ein Lösung sind Erdbecken-Wärmespeicher, sie erinnern an einen unterirdischen Speichersee in der Größe eines Fußballfeldes. Er wird aus rundherum aufgeschütteten Deichen geformt.

Einen solchen neuartigen Speicher gibt es in der Gemeinde Høje-Taastrup in Dänemark, eine halbe Autostunde von Kopenhagen entfernt. Das Becken hat ein Fassungsvermögen von 70.000 Kubikmetern Wasser. Dort wird die thermische Energie von Heizkraftwerken und Müllverbrennungsanlagen für das Fernwärmesystem das ganze Jahr über gespeichert.

Damit das gelingt, sind spezielle Abdeckungen und Dichtungen notwendig. Diese bestehen aus besonderem Kunststoff, der Temperaturen von bis zu 90 Grad Celsius standhält. Das auf dem Markt einzigartige Material wurde in einem gemeinsamen Projekt von der Johannes-Kepler-Universität und dem Kunststofftechnikunternehmen Agru aus Bad Hall entwickelt.

Forschung am Kunststoff

Wesentlich daran beteiligt war Gernot Wallner. Der gebürtige Burgenländer hat in Leoben Kunststofftechnik studiert, seit 2010 lehrt er an der Johannes-Kepler-Universität in Linz, wo er das „Christian Doppler Labor AgePol“ leitet. Dort wird erforscht, wie sich die Haltbarkeit von Kunststoffen unter diversen Umwelteinflüssen wie etwa hoher Temperatur verändert.

2021 wurde nach jahrelanger Forschung die Lösung entdeckt: Herkömmlicher Kunststoff wird mit Antioxidantien aus Gemüse – Wallner nennt sie „Brokkoli-Moleküle“ – angereichert. So hält der Kunststoff den hohen Temperaturen stand und soll laut dem Forscher eine Lebensdauer von 30 Jahren aufweisen. Wirtschaftlich sei eine solche Anlage bereits nach 15 Jahren. Mit dem Material hat Agru zweieinhalb Millimeter dünne Dichtungsbahnen produziert, damit wurde das Becken in Dänemark ausgekleidet.

Die Wassertiefe der Anlage beträgt etwa 20 Meter. Es braucht ausreichend Abstand zum Grundwasserspiegel, das Grundwasser würde ansonsten kühlend wirken. Das Wasser wird mit Abwärme sowie Solar- und Windenergie aufgeheizt.

Anlage wäre auch in Linz möglich

„Kunststoff ist der Schlüsselwerkstoff für die Energiewende“, sagt Wallner. Österreich hinke beim Thema erneuerbare Energie und ihre Nutzung hinterher. In Dänemark gebe es Anreize, weil die Verwendung von fossilen Rohstoffen für Fernwärme stark besteuert wird. Außerdem sei die Technologieoffenheit hoch.

Einen Erdbecken-Wärmespeicher kann sich Wallner auch für Linz vorstellen: Für die Stadt wäre ein zwei Millionen Kubikmeter großer Speicher notwendig, das würde rund 60 Millionen Euro kosten. „Linz könnte die CO2-Emissionen signifikant reduzieren, wenn man die Abwärme aus der Industrie zwischenspeichern würde“, sagt Wallner.