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Thermische Speicher als relevanter Beitrag zur Energiewende?

Prof. Dr. Michael Günther Uponor GmbH

17 April 2014

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Sven Petersen gewidmet. 17 April 2014

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Energiewende Die Herausforderung Umweltminister im Gespräch:

(ade)

Altmaier

„Die Energiewende könnte bis zu einer Billion Euro kosten!“

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Energiewende Das Konzept “Wind & Sonne”

Thesen 1. Im Mittelpunkt der Energiewende stehen Wind und Sonne. 2. Alle anderen Technologien sind entweder deutlich teurer, bzw. haben nur begrenzte Ausbaupotenziale (Wasser, Biomasse/Biogas, Geothermie) und/oder sind noch im Forschungsstadium (Wellenenergie, Osmose, etc.) 17 April 2014

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Energiewende Das Konzept “Speicher”

5. Lastmanagement und Synchronisation bei.

Speicher

tragen

zur

8. Auch der Aus- und Umbau der Verteilnetze sind günstiger als lokale Speicher. 9. Neue Speichertechnologien werden erst ab einem Anteil von mehr als 70% Erneuerbare Energien erforderlich.

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Energiewende 2500 Megawatt-Begrenzung (Binnenländer)

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“Kommunismus = Sowjetmacht + Elektrifizierung des ganzen Landes” 17 April 2014

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Energiewende Konzept und Erläuterung (Andreas Thiel (CH))

StauseeTomaten WindkraftTomaten AtomstromTomaten

SolarstromTomaten

V

BiogasTomaten

StauseeTomaten

Frz. AtomstromTomaten http://www.youtube.com/watch?v=PhQKE8MUdqk 17 April 2014

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Energie & Management Stromdargebot und Stromnachfrage

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Energiewende Vergütung von PV-Strom

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Energiewende Wirtschaftlichkeit (Strom) 1. Stromeinkauf 20 (WP-Strom) … 28 … 35 (anno 2030) ct/kWh

2. Einspeisevergütung 15 ct/kWh

3. PV-Anlage mit Strom in Eigennutzung (Betrieb 20a) 11 … 15 ct/kWh

4. Batterie (Stromspeicher; ca. 3000€/kWh) 20 ct/kWh für Batterie 40 ct/kWh für Batterie und PV-Anlage KfW-Förderbank für Kauf nutzen (660€/kWh)

5. Großspeicher 12 ct/kWh (anno 2015) 17 April 2014

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Energiewende Stromnetz

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Energiewende Stromnetz - Übertragungsverluste Die Übertragungsverluste in Dreisphasensystemen betragen in Mitteleuropa etwa 6% der Netzleistung, gemittelt über die verschiedenen Spannungsebenen. In Deutschland gehen durch Netzverluste rund 7% der bereitgestellten Elektroenergie im Stromnetz verloren. Von 2000 bis 2012 wurde der Übertragungsverlust um ca. 28% reduziert (von 34,1 auf 24,6 TWh). wikipedia 17 April 2014

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Energiewende Stromnetz - HiTech Leiterseile aus temperaturbeständigem Aluminium (TAL) vertragen Temperaturen von 150 Grad Celsius und können so 50 Prozent mehr Strom transportieren, sagt Ralf Puffer vom Institut für Hochspannungstechnik der RWTH Aachen. Möglich macht dies unter anderem die Beimischung von Zirkonium. Weiterentwickelte Modelle bestehen nicht mehr wie bisher komplett aus Metall, sondern enthalten einen Kern aus Kohlefaser (ACCC) oder einem Keramik-AluminiumVerbund (ACCR), der die Last des Seils trägt. Weil sich diese Materialien bei Erwärmung nicht so stark ausdehnen, sind höhere Temperaturen unkritisch.

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Energiewende Batteriespeicher vs. Netzausbau Größter Batteriespeicher (Schweiz) ABB und EKZ; Dietikon

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F/E-Projekt

Mittelspannungsnetz

1 Megawatt

Quartier mit 400 bis 1000 Einwohner

500 kWh; d.h. Strom für 40 Tage eines 4-Personen-Haushalts

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Energiewende Speichertechnolgien

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Energiewende Power to heat

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Energiewende Power to heat

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Energiewende Power to heat Die bisherigen Untersuchungen gehen implizit davon aus, dass nicht direkt nutzbarer Strom aus erneuerbaren Energien für Heizzwecke eingesetzt werden kann, dass aber stets ein alternatives System für die Heizung zur Verfügung steht, wenn solcher Strom gerade nicht anfällt. Das würde bedeuten, dass stets zwei Heizungssysteme parallel installiert sein müssten. Mindestens für private Ein- und Zweifamilienhäuser ist das nicht unbedingt realistisch. Der kombinierte Einbau von Gasheizung und Wärmepumpe ist unwirtschaftlich. Der Einsatz eines Heizstabes in Verbindung mit einer Gasheizung dagegen durchaus vorstellbar. 17 April 2014

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Energie & Management Solarthermie (Dargebot und Bedarf)

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Thermische Speicher Kälteerzeugung (Grundlast und Spitzenlast )

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Thermische Speicher Ausgewählte Anwendungen

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Kies-Wasser-Speicher in Chemnitz Energiewende Kies-Wasser-Speicher (1998)

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Energiewende Kaltwasserspeicher (2008)

Kaltwasserspeicher in Biberach (6,5 Mio l Wasser)

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Energiewende Thermischer Speicher im Gebäude (Wassertank)

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Energiewende Thermischer Speicher im Gebäude (Wassertank)

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Energiewende Thermischer Speicher im Gebäude (Wassertank)

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Energiewende Thermischer Speicher im Gebäude (Wassertank)

Heizwärmebedarf 50 kWh/(m².a) Kollektorfläche 40 m² Speichervolumen 10 m³

TU Bergakademie Freiberg Diss. Al-Addous 17 April 2014

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Energiewende Latentwärmespeicher

NatriumacetatThermobatterie 17 April 2014

Adsorptionsspeicher

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Energiewende Thermobatterien Mobile (thermische) Speicher

Mobiler Speicher (Abwärmenutzung)

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Energiewende Mobile (thermische) Speicher

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Energiewende Latentwärmespeicher

Tropenhaus Berlin (RLT-Röhren mit PCM)

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Energiewende Latentwärmespeicher

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Thermische Speicher Thermische Behaglichkeit

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Thermische Speicher Strombezug aus dem Netz

Strompreis niedrig

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hoch

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Thermische Behaglichkeit Erwartungsmodell (DIN EN 15251)

BCT Pflug BusinessCoaching & Training 17 April 2014

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Thermische Behaglichkeit Erwartungsmodell (DIN EN 15251)

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Thermische Behaglichkeit Energiemanagement

Strompreis niedrig

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hoch

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Thermische Behaglichkeit Energiemanagement

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Thermische Behaglichkeit Speicherwirksame Bauwerksmasse

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Thermische Behaglichkeit Speicherwirksame Bauwerksmasse

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Thermische Behaglichkeit TABS im Wohngebäude • Passivhaus (Österreich) (HWB-ref von 5,7 kWh/(m².a)) • Aufgabenstellung: Bauschwere einschl. TABS, damit ∆ti < (-2K).

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Thermische Behaglichkeit TABS im Wohngebäude • Passivhaus (Österreich) (HWB-ref von 5,7 kWh/(m².a)) • Aufgabenstellung: Bauschwere einschl. TABS, damit ∆ti < (-2K).

Bei der zuletzt gewählten und ausgeführten Variante mit einer 50 cm dicken Bodenplatte (ohne Trittschall und Estrichplatte), mit Heizungsrohren in der mittleren Lage fiel die Raumtemperatur innerhalb von drei Wochen nur um 1 K, im ungünstigsten Raum um 3 K. 17 April 2014

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Thermische Behaglichkeit Latentwärmespeicher (PCM-Gipsplatte; 23°C)

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Thermische Behaglichkeit PCM im Wohngebäude

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latente

Gefahr

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sensible

Gefahr

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Thermische Speicher Grundlagen und Unterscheidung

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Thermische Speicher Einteilung

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Thermische Speicher Sensible Feststoffspeicher (300°C … 800°C)

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Thermische Speicher Flugasche als Betonzuschlagstoff

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Thermische Speicher

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Thermische Speicher Flüssigsalze (50 kWh/m³; 600°C)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (Stoffeigenschaften)

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Thermische Speicher Sensible und latente Wärme

Paraffin PCM-Gipsplatte Eis

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200 kJ/kg 111 kJ/kg 333 kJ/kg

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Thermische Speicher Sensible und latente Wärme

Paraffin PCM-Gipsplatte Eis

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200 kJ/kg 111 kJ/kg 333 kJ/kg

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (Wärmekapazität)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher Paraffine • organische Kohlenwasserstoffverbindungen • chemisch (gewünscht) reaktionsträges Verhalten • gute Verarbeitung, z.B. durch Mikroverkapselung • in verschiedene Baustoffe integrierbar • fließfähig als Pulver oder Dispersion, gut dosierbar, unzerstörbar verpackt • gute Wärmeübertragung durch ein hohes Oberflächen-Volumen-Verhältnis.

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher Salzhydrate (und eutektische Mischungen von Salzhydraten) • anorganische Salze mit Kristallwasser. • höhere Dichte und höhere volumenbezogene Energiedichte gegenüber Parrafin • Verarbeitung nur in größeren Gebinden wie z. B. Folienbeutel oder Makrokapseln aus Kunststoff • nicht brennbar, aber in der Regel hygroskopisch.

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM-Metallfolie-Beutel)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM-Metallfolie-Beutel)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM) Verkapselungen (Mikro- oder Makroverkapselung)

Verbundmaterial

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Platten

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Container

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCS)

Phase Change Slurries 17 April 2014

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (passive PCM-Gipsplatte)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (passive PCM-Gipsplatte)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (Rasterelektronenaufnahme)

blau – Gips braun – PCM gekapselt

PCM im Gipsputz

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (passive PCM-Gipsplatte) Entwicklungspotenzial

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zu hohe Schalttemperatur

Kosten-Nutzen-Verhältnis

Baustoffklasse (B2 bzw. E)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM-Gipsplatte; 23°C)

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Thermische Behaglichkeit Beladen und Entladen (Hysterese) Einstelltemperatur („Schalttemperatur“) 21°C / 23°C / 26°C

Hysterese 3K

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Thermische Behaglichkeit Latentwärmespeicher (Hysterese) Schalttemperaturen

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Thermische Behaglichkeit Wohngebäude ohne sommerliche Überhitzung

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Thermische Behaglichkeit Wohngebäude ohne Überhitzung (PCM-Konzepte) Uponor Renovis PCMplus • Thermisch aktive Hartgipsplatte (Knauf Diamant 15) • Integriertes Uponor Minitec Comfort Pipe (9,9 x 1,1mm) • Uponor Q&E Anschlussverrohrung

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (Effizienz)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM-Putz/Gipsplatte) Investitionskosten PCM-Putz (15 mm einlagig) 45,- €/m² PCM-Platte Lebast (14 mm Dicke) 54,90 € /m² zzgl. MWSt. Knauf Comfortboard 80,- €/m² Gipsplatte mit Carbonfaser-Heizmatte 130 €,-

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Thermische Speicher PCM im Heizestrich (2004)

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Thermische Speicher PCM in Fußbodenheizungen (2004)

Wärmespeichergranulat Rubitherm GR41

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Thermische Speicher PCM im Heizestrich (2004) XXXXX® hat mit dem PCM XXXXX ein völlig neues Speichersystem erschaffen. Durch die Nutzung der Schmelzwärme des Paraffins (mikroverkapselt) kann man bis zu 50% der Schichtdicke des Estrichs einsparen. Zudem sorgt das Paraffin für eine höhere Temperaturkonstanz im Fußboden und schützt somit auch vor einer Überhitzung im Registerbereich, bzw. an der Fußbodenoberfläche. Durch den dünnen Aufbau ist es nun auch für den nachträglichen Einsatz in älteren Häusern einsetzbar. Durch die trockene Verarbeitung entfällt auch die sonst übliche Trocknungszeit des Estrichs von 6 bis 8 Wochen.

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Thermische Speicher PCM im Heizestrich (2004)

Zielstellung: Geringere Konstruktionshöhe (SanReMo geeignet) • schnelleres Aufheizen (Zugabe von Grafit) • Verbesserung des Wärmespeichervermögens • gleichmäßigere Temperaturverteilung • geringere regelungstechnische Einflussnahme

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Thermische Speicher PCM in Fußbodenheizungen (2004)

Amplitudendämpfung 2K

Vergleich der Performance der Anlage für eine Fußbodenheizung ohne und mit PCM im Schmelzbereich 24…26°C 17 April 2014

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Thermische Speicher PCM im Heizestrich (2004)

Fazit Technisch konnten in es Estrich nur rd. 13% PCM integriert werden, ohne die mechanischen Eigenschaften des Materials wesentlich zu verändern. Mit dieser PCM-Menge kann die Wärmespeicherfähigkeit des Bodens jedoch nicht in dem gewünschten Umfang vergrößert werden. Die Schichtdicke kann dennoch um rd. 25% gegenüber einem konventionellen System reduziert werden. Insbesondere für Renovationsvorhaben ist die reduzierte Schichtdicke bei gleichbleibender Wärmespeicherfähigkeit ein wichtiger Faktor.

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (passive PCM-Gipsplatte)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher Kühllamelle mit PCM-Füllung (Deerns; 2014)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (SGL Carbon; ZAE Bayern)

Grafit-Paraffin-Matrix

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Stacks mit Platten (imtech)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM im Pufferspeicher)

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher (PCM im Sonnenschutz)

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Thermische Speicher PCM – Möglichkeiten und Grenzen (1) Hohe Zyklenzahl erforderlich: (1) Die Herstellungsenergie einer Tonne Paraffin liegt bei 12.500 kWh.

(2) Für den Temperaturbereich oberhalb 0°C liegen PCM-Preise typischerweise über 0,5€/kg. Geht man von einem Energiepreis von 0,05 €/kWh aus, so müssen 10 kWh = 36 MJ in einem kg PCM gespeichert worden sein, damit die gespeicherte und später genutzte kostenlose Energie die Kosten des PCM ausgleicht. 17 April 2014

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Thermische Speicher PCM – Möglichkeiten und Grenzen (2)

Beladen

Entladen

Beladeleistung : Entladeleistung = 2 : 1 17 April 2014

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Thermische Speicher PCM – Forschung und Entwicklung

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Thermische Speicher Latentwärmespeicher – rechtssichere Planung?

????????????????????????????????

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Speicher Hotline Anfrage einer PC-Anwenderin: "Wenn ich einen Film auf meine Diskette speichern möchte, kommt die Meldung, dass auf der Diskette nicht genügend Speicherplatz vorhanden ist. Dann versuche ich mit Verknüpfung zu speichern und dann ist Platz genug und Film ist auf der Diskette. Problem ist aber, wenn ich diesen Film auf der Diskette auf einem anderen PC anschauen möchte. Da kommt die Meldung: „Nicht gefunden.“ Aber auf meinem PC funktioniert es. Was kann es sein?"

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Speicher Hotline Antwort IT-Hotline: "Sehr geehrte Anwenderin, in Ihre Handtasche passt Ihr Pelzmantel einfach nicht rein. Ein Zettel mit Vermerk, dass Ihr Pelzmantel im Schrank hängt, passt in Ihre Handtasche rein. Also solange Sie diesen Zettel daheim lesen, finden Sie Ihren Pelzmantel im Schrank. Schwieriger wird es, wenn Sie Ihre Freundin besuchen und dort Ihren Zettel lesen und erfahren, dass Ihr Pelzmantel im Schrank hängt. In dem Schrank von Ihrer Freundin können Sie suchen, so lange Sie wollen, Ihren Pelzmantel finden Sie dort bestimmt nicht ... 17 April 2014

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Speicher Hotline Noch eine Hilfe: Handtasche = Diskette Pelzmantel = Film Zettel = Verknüpfung Schrank = PC Motten im Schrank = PC Virus Nachbar im Schrank = Hacker

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Thermische Speicher Saisonale Speicher im Erdreich

17 April 2014

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Thermische Speicher Weniger ist mehr… Die Charts 82 bis 120 lassen wir deshalb heute mal weg.

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Thermische Speicher Weniger ist mehr… Die Charts 82 bis 120 lassen wir deshalb heute mal weg.

(Wir haben noch etwas vor.)

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Thermische Speicher Tankspeicher – EWS-Feld - Aquiferspeicher

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Thermische Speicher Tankspeicher – EWS-Feld - Aquiferspeicher

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Thermische Speicher Aquiferspeicher

Quelle: Urbaneck (TU Chemnitz)

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Thermische Speicher Aquiferspeicher (z.B. Deutscher Bundestag Berlin)

hohe Temperaturen min. Speichervolumen 100.000m³ 17 April 2014

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Thermische Speicher Aquiferspeicher (z.B. Deutscher Bundestag Berlin)

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Thermische Speicher Kies – Wasser - Speicher

Steinfurt http://www.saisonalspeicher.de

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (Chemnitz, 1998)

Quelle: Urbaneck (TU Chemnitz) 17 April 2014

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (Chemnitz, 1998)

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (Chemnitz, 1998) erste, realisierte Ausbaustufe

ursprünglich geplante Endausbaustufe

mit VakuumRöhrenkollektoren

mit Flachkollektoren

2. Betriebsjahr

3. Betriebsjahr

Kollektorfläche

540 m²

2000 m²

spezifischer Kollektorfeldertrag

621 kWh/m²

377 kWh/m²

Speichervolumen

8000 m³ Kies-WasserGemisch

8000 m³ Kies-WasserGemisch

Speichernutzungsgrad

45 %

71 %

Wärmeverbrauch

573 MWh/a

1200 MWh/a

solarer Deckungsanteil

30 %

42 %

maximale Speichertemperatur

60°C

85°C

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (Chemnitz, 1998)

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (Chemnitz, 1998)

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Thermische Speicher Kies – Wasser – Speicher (spezifische Kosten)

ZIELWERT

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Thermische Speicher Erdwärmesondenfeld (Heizen und Kühlen (HUBER))

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Thermische Speicher Erdwärmesondenspeicher

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Thermische Speicher Erdwärmesondenspeicher

Solites Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige Energiesysteme

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Thermische Speicher EWS-Speicher (Schaumglasschotter)

Solites Steinbeis Forschungsinstitut für solare und zukunftsfähige Energiesysteme

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Thermische Speicher Erdwärmesondenspeicher Sondenabstand ca. 2m Foamglas-Erde-Abdeckung GW-Drift und Nachbargrundstück!!!

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Thermische Speicher Erdwärmesondenspeicher Numerische Simulation • Sondenraster • Sondenabstand • Wärmekapazität des Erdreichs • Fließgeschwindigkeit des Grundwassers

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Thermische Speicher EWS-Speicher - Simulation (TU Braunschweig)

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Thermische Speicher EWS-Speicher - Simulation (Uni Stuttgart/ITW))

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

ZAE Bayern 17 April 2014

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

ZAE Bayern 17 April 2014

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Thermische Speicher Erdbeckenspeicher

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Thermische Speicher Hybridspeicher (EWS und Erdbeckenspeicher)

ZAE Bayern 17 April 2014

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Thermische Speicher Hybridspeicher (EWS und Erdbeckenspeicher)

ZAE Bayern 17 April 2014

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Thermische Speicher Water loop heat pump storage

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Thermische Speicher Kälte-Wärme-Verbund (Geothermie; ZF En. Sol.)

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Thermische Speicher Eisspeicher

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Thermische Speicher Eisspeicher (System- und Betriebsunterscheidung)

Nichtwohngebäude

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Wohngebäude

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Thermische Speicher Geothermie mit Hindernissen… Einspruch von der Unteren Wasserbehörde Stuttgart-Bad Cannstadt, neues Stadtarchiv: Unter dem denkmalgeschützten Fabrikgebäude des Baujahrs 1921 fließt etwa drei Meter unter der Bodengleiche mit sanfter Geschwindigkeit wertvolles Heilwasser. Die Stadt wollte sich nachhaltig geben, gedachte, eine Grundwasserwärmepumpe zu installieren, erhielt dann aber ob der Kostbarkeit – man heizt nicht mit einer Mineralquelle – das Aus von den zuständigen Stellen. Ebenfalls erlaubten die Behörden keine Vertikalsonden, da die 80 oder 100 Meter tiefen Bohrungen Tonschichten durchstoßen und damit zwei Grundwasserstockwerke verbunden hätten. 17 April 2014

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Thermische Speicher Geothermie mit Hindernissen… Bei den vorgenannten Temperaturgrenzen wird von einer mittleren Untergrundtemperatur von 11°C ausgegangen. Im Heizfall soll die Temperatur des aus der Wärmepumpe in die Sonde strömenden Wärmeträgermittels im Wochenmittel somit eine Temperatur von 0°C nicht unterschreiten. Im Einzelwert (bei Spitzenlast) soll die Temperatur des in die Sonde strömenden Wärmeträgermittels -6°C nicht unterschreiten.

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Thermische Speicher Kälte-Wärme-Verbund (Geothermie und Eisspeicher)

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Thermische Speicher Wärmepumpenhybridanlage mit Eisspeicher

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Thermische Speicher Wärmepumpenhybridanlage mit Eisspeicher Wohnfläche 200 m²

Hybrid-WPA Luft/Wasser (WQu)

COP der WP 4,43

WP-Nennleistung ca. 17 kW

Solarkollektorfläche 15 m²

Eisspeicher (Vol.) 12 m³ (10m² H20)

Heizung 55°C/45°C

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Thermische Speicher Eisspeicher

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Thermische Speicher Eisspeicher

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134

67


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

135

Thermische Speicher

17 April 2014

ŠUponor

136

68


Thermische Speicher Eisspeicher (Prinzip)

17 April 2014

ŠUponor

137

Thermische Speicher Eisspeicher (Ladebebtrieb)

17 April 2014

ŠUponor

138

69


Thermische Speicher Eisspeicher (Entladebebtrieb)

17 April 2014

ŠUponor

139

ŠUponor

140

Zeitverhalten

17 April 2014

70


Thermische Speicher Eisspeicher (Entladen)

17 April 2014

©Uponor

141

Thermische Speicher Eisspeicher (Beladen)

Eisbildung 0°C keine Konvektion

λ=2,22 W/(m.K) Oberflächenzunahme

17 April 2014

©Uponor

142

71


Thermische Speicher Eisspeicher (Beladen)

17 April 2014

©Uponor

143

Thermische Speicher Eisspeicher (Kupfer)

Rcu = s/λ = 0,001m/401 W/(m.K) = 2,5 . 10-6 m².K/W Eisdicke 0,10m Rges, Eis1 = 2,5.10-6 + 0,043 m².K/W = 0,043 m².K/W Eisdicke 0,20m Rges, Eis2 = 2,5.10-6 + 0,086 m².K/W = 0,086 m².K/W 17 April 2014

©Uponor

144

72


Thermische Speicher Eisspeicher (HDPE)

17 April 2014

©Uponor

145

Thermische Speicher Eisspeicher (HDPE)

RHDPE = s/λ = 0,002m/0,33 W/(m.K) = 6,06 . 10-3 m².K/W Eisdicke 0,10m Rges, Eis1 = 2,5.10-6 + 0,043 m².K/W = 0,049 m².K/W Eisdicke 0,20m Rges, Eis2 = 2,5.10-6 + 0,086 m².K/W = 0,092 m².K/W 17 April 2014

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146

73


Thermische Speicher Eisspeicher (HDPE)

17 April 2014

©Uponor

R*/R 1

U*/U 1

1/8

1/11

1/15

1/21

147

Thermische Speicher Eisspeicher

Wärmetransport: • Wellrohr • enge Spalten • Folie auf Rohr (Antiadhäsion) • dehnbares Kunststoffrohr

17 April 2014

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148

74


Thermische Speicher Eisspeicher

FAFCO

17 April 2014

Vritherm

ŠUponor

149

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

150

75


Thermische Speicher Eisspeicher (Universität Stuttgart)

17 April 2014

©Uponor

151

Thermische Speicher Eisspeicher (Universität Stuttgart)

17 April 2014

©Uponor

152

76


Thermische Speicher Eisspeicher (Universität Stuttgart)

17 April 2014

©Uponor

153

Thermische Speicher Aluminium (US$ je Tonne)

17 April 2014

©Uponor

154

77


Thermische Speicher Kupfer (US$ je Tonne)

17 April 2014

©Uponor

155

Thermische Speicher Eisspeicher – mit Uponor Uni Pipe PLUS (?)

17 April 2014

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156

78


Thermische Speicher Uponor Uni Pipe PLUS

17 April 2014

©Uponor

157

Thermische Speicher Nahtlose Rohre (Uponor PEXa und Uni Pipe PLUS)

17 April 2014

©Uponor

158

79


Thermische Speicher Uponor Uni Pipe PLUS

17 April 2014

©Uponor

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Thermische Speicher Uponor Uni Pipe PLUS

Rohrbezeichnung

Dimension

Rohraufbau

Uponor Uni Pipe PLUS

16

x 2,0

uuu

16

x 2,25

PE-Xc/AL/PE-Xb

vvv

16

x 2,0

PE-X /AL/PE

Rückfederweg

PE-RT/AL/PE-RT

0 + 1 cm + 3,7 cm

Uponor MLCP

16

x 2,0

PE-RT/AL/PE-RT

+ 3,5 cm

www

16

x 2,0

PE-Xc/AL/PE

+ 3,5 cm

xxx

16

x 2,2

PE-Xc/AL/PE-Xc

+ 4,0 cm

yyy

16,2 x 2,6

PE-Xc/AL/PE-HD

+ 5,5 cm

zzz

16

PE-Xc/AL/PE

+ 10 cm

17 April 2014

x 2,2

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160

80


Thermische Speicher Eisspeicher Vordimensionierung von Kältespeichern (Prof. Dr. Hilligweg (Ohm-FH Nürnberg) 1. Kühllastberechnung in Zeitschritten (Kühllastprofil) 2. Eisspeicher/Kältemaschinensystem • Kälteleistung der Kältemaschine • Kapazität des Eisspeichers • Entladeleistung des Eisspeichers 3. Kenngrößenbetrachtung • Auslegungsverhältnis (Kälteleistung einschl. Speicher zur Kühllast) • Volllast-Entladezeit (Dauer konstanter Entladeleistung) Software

17 April 2014

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161

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

©Uponor

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81


Thermische Speicher Eisspeicher (Vordimensionierung (Beladen))

17 April 2014

ŠUponor

163

Thermische Speicher Eisspeicher (Vordimensionierung (Entladen))

17 April 2014

ŠUponor

164

82


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

165

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

166

83


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

167

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

168

84


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

169

Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

17 April 2014

ŠUponor

170

85


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

171

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

172

86


Thermische Speicher Eisspeicher (Silo)

17 April 2014

ŠUponor

173

Thermische Speicher Eisspeicher

2012 bis 2014: Eisenbahnbauverein Harburg eG (EBV) insgesamt 483 Wohnungen (1,5 Mio l)

17 April 2014

ŠUponor

174

87


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

175

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

176

88


Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

177

Thermische Speicher Eisspeicher

17 April 2014

ŠUponor

178

89


Thermische Speicher Nah-Kaltwärmenetz

17 April 2014

©Uponor

179

Thermische Speicher Uponor Ecoflex

17 April 2014

©Uponor

180

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Thermische Speicher Uponor PEXa-Rohre (ungedämmt)

17 April 2014

©Uponor

181

Thermische Speicher Anwendungen in der Praxis

17 April 2014

©Uponor

182

91


Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

WP-Wärmequelle bis 0°C

WP-Wärmequelle unter 0°C

17 April 2014

©Uponor

183

Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

Solar-Luft-Kollektor Solarabsorber 17 April 2014

Solarzaun ©Uponor

184

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Thermische Speicher Solarluftkollektor

Verlauf der Temperaturdifferenzen des Solardach-Luft-Kollektors für ausgewählte sonnige Tage im Jahresverlauf von Sonnenaufgang bis Sonnenuntergang in Abhängigkeit von der Zeit a T , Austrittstemperatur; e T , Eintrittstemperatur. Uni Göttingen 17 April 2014

©Uponor

185

Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

17 April 2014

©Uponor

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93


Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

SolarEis-System bestehend aus SolarEis-Speicher (Wärmetauscher, Luft-Kollektor), SolarEis-Steuerung Leistung 10kW - 10.361 € netto 17 April 2014

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Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

Öl-BW

17 April 2014

Gas-BW

Pellets

©Uponor

L/W-WP

S/W-WP

S/W-WP Eisspeicher

188

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Thermische Speicher SolarEis - Speichersysteme

Öl-BW

17 April 2014

Gas-BW

Pellets

©Uponor

L/W-WP

S/W-WP

S/W-WP Eisspeicher

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Thermische Speicher Risiko „Sonne“

17 April 2014

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Thermische Speicher Risiko „Sonne“ – „Solarwetter“

17 April 2014

©Uponor

191

Thermische Speicher Risiko „Eisspeicher“

Hinweis: Die Wärmepumpe muss soleseitig mindestens bis (-10°C) Vorlauftemperatur betrieben werden können (dieser Betriebspunkt ist äußerst selten, jedoch bei längeren Kälteperioden notwendig). (isocal) 17 April 2014

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17 April 2014

ŠUponor

193

Thermische Speicher Best practice?

17 April 2014

ŠUponor

194

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Thermische Speicher Uponor Erdwärmekorb

17 April 2014

©Uponor

195

Thermische Speicher Beton-Paraffin-Sohlplatte

17 April 2014

©Uponor

196

98


Thermische Speicher Beton-Paraffin-Sohlplatte

17 April 2014

ŠUponor

197

Thermische Speicher Beton-Paraffin-Sohlplatte

Heizkreisverteilung und Paraffinbereiche

17 April 2014

ŠUponor

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99


Thermische Speicher Beton-Paraffin-Sohlplatte

17 April 2014

©Uponor

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Thermische Speicher Beton-Paraffin-Sohlplatte

Speicher - Sohlplatte • Beton mit 750 kg Paraffin • Betondeckung 15 cm • Beton-Hydratationstemperatur < Schmelztemperatur Par. • Granulat schwer verdichtungsfähig • Ersatz durch andere Trägerstoffe

17 April 2014

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200

100


Thermische Speicher Betonkernaktivierung im Wohnungsbau (Österr.)

17 April 2014

©Uponor

201

Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

17 April 2014

©Uponor

202

101


Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

17 April 2014

©Uponor

203

Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

17 April 2014

©Uponor

204

102


Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

17 April 2014

©Uponor

205

Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

17 April 2014

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206

103


Thermische Speicher Betonbauteile (Sohlplatten-Wärmespeicher)

Dresden (2003) 17 April 2014

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Thermische Speicher Wassertank

17 April 2014

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Thermische Speicher Wassertank

17 April 2014

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209

Thermische Speicher Wassertank

17 April 2014

ŠUponor

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105


Thermische Speicher Großspeicher (Löschwasserspeicher)

17 April 2014

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211

Thermische Speicher Großspeicher (Löschwasserspeicher)

17 April 2014

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106


Thermische Speicher Großspeicher (Löschwasserspeicher)

17 April 2014

©Uponor

213

Thermische Speicher Großspeicher (Löschwasserspeicher)

17 April 2014

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ŠUponor

215

ŠUponor

216

Literatur

17 April 2014

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Last words?

17 April 2014

ŠUponor

217

109

Thermische speicher inner und au%c3%9ferhalb des baukoerpers ohne rohrsysteme geht es nicht prof dr  

https://www.uponor.de/~/media/countryspecific/central-europe/academy/uponor-kongress/2014/thermische-speicher-inner-und-au%C3%9Ferhalb-des-b...

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