Life Cycle Assessment für saisonale thermische Energiespeicher (Phasenwechselspeicher und Tankspeicher)

In dieser Arbeit wird die ökologische Bewertung zweier Wärmespeichertechnologien durchgeführt: der sensiblen sowie der latenten Speicher. Ziel ist es, durch eine Lebenszyklusanalyse (LCA) die Umweltauswirkungen der Speichersysteme systematisch zu vergleichen und ihre Relevanz für eine nachhaltige Wärmewende zu bewerten.Die Untersuchung basiert auf einer Literaturrecherche und Modellierung in openLCA. Dabei wurden unterschiedliche funktionelle Einheiten, wie die Speicherkapazität oder die Masse der Speicher kritisch gegenübergestellt und die Ergebnisse mithilfe der Wirkungsabschätzungsmethoden ReCiPe 2016 und GHG Protocol (CO2-Äquivalente) ausgewertet. Da die Ergebnisse von LCA-Studien stark von den gewählten Parametern abhängen, werden im Rahmen der Arbeit die Relevanz und mögliche Ansatzpunkte für Sensitivitätsanalysen, wie z. B. Materialwahl, Dämmstärke oder Lebensdauer, diskutiert.Die Resultate verdeutlichen, dass der ökologische Fußabdruck maßgeblich von der Größe der Speicher bestimmt wird, wobei insbesondere die Herstellung große Auswirkungen hat. Gleichzeitig weisen innovative Speicher mit Phasenwechselmaterialien (PCM) ein günstigeres Verhältnis von Energieeinsatz zu Speicherkapazität auf, jedoch ist ihre ökologische Vorteilhaftigkeit stark vom eingesetzten Material und der Lebensdauer abhängig. Die Bewertung von Latentwärmespeichern stützt sich auf Ergebnisse aus der Literatur, die in dieser Arbeit eingeordnet und diskutiert werden. Für konventionelle Wasserspeicher konnte bestätigt werden, dass die Wahl der funktionellen Einheit maßgeblich die Vergleichbarkeit der Ergebnisse bestimmt.Insgesamt verdeutlicht die Arbeit, dass Wärmespeicher ein erhebliches Potenzial zur Reduktion von Treibhausgasemissionen beitragen können, die Aussagekraft von LCA-Studien jedoch stark von den gewählten Systemgrenzen, Annahmen und funktionellen Einheiten abhängt. Die Ergebnisse liefern daher nicht nur eine ökologische Einordnung aktueller Speichertechnologien, sondern auch methodische Hinweise für zukünftige LCA-Studien.