Kunststoffe für die Umwelt Einzigartiger Wärmespeicher spart Ressourcen und CO₂

Roth hat seine Expertise rund um die Kunststoffverarbeitung genutzt, um mit dem Thermotank Quadroline einen carbonfaserverstärkten Wärmespeicher zu schaffen, der deutlich leichter und effektiver ist als Stahlvarianten.

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Das Roth-Familienunternehmen griff, wie es heißt, bei der Entwicklung des Wärmespeichers Thermotank Quadroline aus Kunststoff in Faserwickeltechnik auf Synergieeffekte der eigenen Firmengruppe zurück. Er kann nun in der Gebäudetechnik als druckfester Warmwasserspeicher zum Einsatz kommen, so Roth.

Ausgezeichnet mit dem Energielabel A

Der einzigartige, sozusagen hybrid aufgebaute, Kunststoff-Wärmetank könne außerdem direkt an Heizungssysteme mit einem dauerhaften maximalen Betriebsdruck von 3 bar angeschlossen werden. Er wiegt nur etwa 33 % von dem eines vergleichbaren Stahlspeichers – das vereinfacht Transport und Montage, betont Roth. Auch seine Energiebilanz könne sich sehen lassen: Die Thermoplast-CFK-Kombination führe zu einer deutlich besseren Wärmedämmung. Ein stabiler Außenmantel aus einer EPS-Hochleistungsdämmung (EPS = expandierbares Polystyrol, also ein Schaumstoff) minimiert dabei die üblichen Wärmeverluste. Der Roth-Thermotank erhielt deshalb in seiner Ausführung mit Thermocoat das Energielabel A, berichtet Roth nicht ohne Stolz. Er ist laut Roth der weltweit erste Kunststoff-Composite-Wärmespeicher, der als Druckbehälter in Verbundtechnologie ausgeführt ist.

So schont die Leichtbautechnik Ressourcen

Hohe Zugfestigkeit, Belastbarkeit und Korrosionfestigkeit machen Faserverbundkunststoffe aus, und für zahlreiche Anwendungen interessant – nicht nur in der Hausenergietechnik. Ein wesentlicher Vorteil von Faserverbund-Bauteilen ist ihr geringes Gewicht im Vergleich zu ähnlich robusten, aber dafür schwereren, Metallen wie Stahl. In der Luft- und Raumfahrttechnik und in der Automobilindustrie ist das ein wichtiger Aspekt im Hinblick auf Ressourcenschutz und Energieeffizienz, erklärt Roth. In diesem Metier wirkt sich ein gelungener Leichtbau direkt auf den Kraftstoffverbrauch und auf die Emissionswerte aus.

Doppelt so umweltfreundlich wie ein Stahlwärmespeicher

Am Beispiel des Roth-Wärmespeichers werde demonstriert, dass der Einsatz von Kunststoff je nach Anwendung nachhaltig sein kann. Zum einen zeigt der CO₂-Fußabdruck, dass bereits die Herstellung umweltschonender ist, als die von Standardstahlspeichern. Auch spart der Kunststoffspeicher wegen seiner Bauart im jahrelangen Betrieb Energie ein und ist somit doppelt so umweltfreundlich, sagt Roth.

Auf Wunsch unterstützen die Fachleute von Roth Plastic Technology übrigens OEM-Partner bei der Berechnung von CO₂-Bilanzen für ausgewählte Produkte.

Günstigere CO₂-Bilanz durch Vergleich bestätigt

Die CO₂-Bilanz, erklärt Roth, ermittelt einen Gesamtwert an Kohlendioxid-Emissionen, die das Produkt direkt und indirekt verursacht. Roth untersuchte die CO₂-Bilanz des Wärmespeichers Thermotank am Beispiel eines 500-l-Pufferspeichers mit der Energieeffizienzklasse B im Vergleich zu einem Standardstahlspeicher mit den gleichen Eigenschaften.

Demnach beträgt der CO₂-Material-Fußabdruck für den Stahlspeicher rund 278 kg CO₂ pro Produkt. Im Vergleich dazu ergab die Berechnung für den Roth-Kunststoff-Wärmetank nur 174 kg CO₂ pro Produkt und somit rund 60 % weniger Treibhausgas-Belastung pro Behälter für die Umwelt, betont Roth.

Die Roth-Untersuchung erfolgte in Übereinstimmung mit den Vorgaben des sogenannten Greenhouse Gas Protocol (GHG). Das Regelwerk gibt internationale Standards für die Bilanzierung von Treibhausgasemissionen für Unternehmen vor. Das GHG unterteilt die Berechnung in drei Bereiche, die „Scope“ heißen. Die Berechnungen für die beiden Speicher basieren auf Scope 3, Kategorie 3.1 (Rohstoffe und Vorbereitung). Sie betrachtet den Schwerpunkt der unternehmerischen Treibhausgasbilanz: alle Emissionen von der Gewinnung der Rohmaterialien über die Weiterverarbeitung bis zu Herstellung und Transport zur Produktionsstätte. Die Produktion des Thermotanks erzeugt keine indirekten Emissionen, die mit der Erzeugung von Elektrizität oder Fernwärme verbunden sind (Scope 2), da das Unternehmen Ökostrom bezieht. Es ist nach dem Umweltmanagement-System EMAS (Eco-Management and Audit Scheme) zertifiziert und veröffentlicht regelmäßig eine Umwelterklärung mit Angabe der direkten und indirekten CO₂-Emissionen (Scope 1 und Scope 2).

Sebastian Herrmann, Geschäftsleiter bei Roth Plastic Technology in Wolfgruben, erklärt: „Bei der Entwicklung und Herstellung brachten verschiedene Roth-Unternehmen ihre Kompetenzen mit ein. Er vereint jahrelanges Know-how in der Faserwickeltechnik, im Blasformen, dem Spritzgießen, Kunststoffschweißen und Schäumen.“ Und bei Roth-Werke in Buchenau steht nun die Anlage für die Herstellung, die von Roth Composite Machinery aus Steffenberg stammt.

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