SeasON: ein neuer Durchbruch für die Energiespeicherung?

Die Sorptionsspeicher-Wärmepumpe SeasON räumt einen Innovations-Preis nach dem anderen ab. Jetzt wird daraus ein Start-Up. Was macht die Technologie so erfolgreich?

Der Anteil erneuerbarer Energien im europäischen Stromnetz wächst stark. Das ist einerseits erfreulich, bringt aber bekannte Herausforderungen mit sich: Bei Überschuss stellt sich die Frage nach Abnahme und Vergütung des Stroms, bei Defizit ist die Versorgungssicherheit gefährdet. Naheliegend ist daher der Wunsch nach Energiespeicherung. Die zentrale Frage lautet: Wie – technisch und wirtschaftlich?

Mit dem Projekt SeasON hat das Team um Benjamin Fumey von der Hochschule Luzern – Technik & Architektur eine Antwort gefunden. Die Technologie hat bereits mehrere Preise gewonnen, darunter den renommierten Watt d’Or des Bundesamts für Energie und den Greenovation Award. Ausserdem waren sie unter den Top drei des Swiss Technology Award in der Kategorie Industry Innovation.

SeasON lässt sich elektrisch oder thermisch laden und arbeitet im Heizbetrieb als Wärmepumpe nahezu stromlos.

Natronlauge und Wasser: Ein einfaches, aber wirkungsvolles Duo

Die technische Lösung, die Fumey und sein Team entwickelt haben, überrascht durch ihre Einfachheit. Die Hauptzutaten sind Natronlauge und Wasser. Sie dienen als Arbeitsmedium in einer Sorptionsspeicher-Wärmepumpe. «Das Herzstück von SeasON ist die Absorptionswärmepumpe», sagt Benjamin Fumey. Diese musste grundlegend neuentwickelt werden, damit sie als saisonaler Wärmespeicher eingesetzt werden kann.

So funktioniert SeasON:

1. Laden: Mit erneuerbarer elektrischer oder thermischer Energie wird Wasser aus einer wässrigen, entladenen Natronlauge getrennt.
2. Speichern: Die nun konzentrierte Natronlauge und das abgetrennte Wasser werden separat gespeichert. So wird verlustfrei ein chemisches Potenzial aufgebaut, das später Wärme bereitstellen kann.
3. Heizen: Wie eine klassische Wärmepumpe entzieht SeasON der Umgebung Wärme und liefert sie auf höherem Temperaturniveau an das Gebäude. Der entscheidende Unterschied: Der Antrieb erfolgt nicht elektrisch, sondern durch das zuvor gespeicherte chemische Potenzial.

Die Vorteile dieser Langzeitspeichertechnologie sind vielfältig:

• Einfache und sichere Speicherung: Natronlauge und Wasser lassen sich bei Raumtemperatur in Tanks ohne jegliche Brandgefahr lagern.
• Hohe Energiedichte: Ein Kubikmeter Natronlauge speichert rund 200 bis 350 Kilowattstunden Wärme.
• Kaum Verluste: In einem geschlossenen System ist die Natronlauge stabil, es gibt keine Speicherverluste über die Zeit.
• Kostengünstige Materialien: Natronlauge ist ein weit verbreiteter, vergleichsweise günstiger Rohstoff.
• Flexible Skalierung: Bei wachsendem Bedarf können einfach zusätzliche Tanks installiert werden.

Damit bietet SeasON eine saisonale Speicherlösung, die sich technisch wie wirtschaftlich für verschiedene Anwendungen eignet – vom Einfamilienhaus bis zur Grossüberbauung und vom Neubau bis zum denkmalgeschützten Altbau.

Vom Labor in Horw zum Produkt auf dem Markt

Entwickelt und getestet wurde das System zunächst im Labor der Hochschule Luzern – Technik & Architektur in Horw. In Zusammenarbeit mit der Matica AG als Wirtschaftspartner hat das Forschungsteam den ersten Demonstrator realisiert. Die erste Anlage steht in Frauenfeld und zeigt unter realen Bedingungen, wie SeasON Gebäude mit Wärme versorgt.

Weitere Pilotanlagen sind bereits im Aufbau oder geplant. «Aktuell haben wir Anlagen mit 5 kW und 30 kW realisiert, eine 90-kW-Anlage ist in Planung. Das Leistungslimit ist noch längst nicht erreicht», sagt Fumey.

Der nächste Schritt ist klar: SeasON soll aus dem Forschungslabor in die breite Anwendung kommen. Dazu wird die Wärmepumpe technisch verschlankt, in mehreren Grössen standardisiert, zertifiziert und für die Serienfertigung optimiert.

Im November wurde die SeasON Energy AG als Spin-off der Hochschule Luzern innerhalb der Matica Holding gegründet. Im kommenden Jahr sollen weitere Anlagen in der Schweiz und erste Installationen in Deutschland folgen. Anschliessend ist der offizielle Markteintritt vorgesehen.

Signal, Ansporn und Bestätigung

Mit dem Gewinn des Watt d’Or und weiteren Auszeichnungen erhält SeasON viel Aufmerksamkeit. «Das sind unbezahlbarer Sichtbarkeits-Booster – von potenziellen Kund:innen bis hin zur Politik – mit dem Signal: Es gibt gangbare Lösungen», freut sich Benjamin Fumey. Ausserdem unterstreichen diese Auszeichnungen, dass an der HSLU in einem stimulierenden Umfeld zukunftsweisende Forschung und Entwicklung stattfindet. Und auch persönlich sind die Awards ein Gewinn, findet Benjamin Fumey: «Sie bestätigen uns: Wir machen etwas Gutes – und setzen alles daran, es noch besser zu machen.»