Latentwärmespeicher sind Wärmespeicher, bei denen ein Speichermedium während einer Änderung des Aggregatzustandes (flüssig - fest) Wärmeenergie bei konstanter Temperatur aufnimmt bzw. abgibt.
Grundsätzlich handelt es sich bei Latentwärme um (physikalische) Bindungsenergie. Als
Speichermedium wird ein Salz (z.B. Glaubersalz, Natriumacetat) oder eine organische Verbindung (z.B. Paraffine, Fettsäure) eingesetzt (technische Bezeichnung der Materialien: PCM = phase change material)
Die Speicherung von Wärme erhöht normalerweise die Temperatur des Speichermediums. Die gespeicherte Wärme ist fühlbar, deshalb wird diese Form der Speicherung als "sensibel" bezeichnet. Anders dagegen die "versteckte" (latente) Wärmespeicherung.
Hier erfolgt nach Erreichen der Phasenübergangstemperatur des Speichermaterials eine Zeit lang keine Temperaturerhöhung. So lange bis das Speichermaterial geschmolzen ist.
Bild: Temperaturverhalten eines sensiblen (blaue Kurve) und eines latenten Wärmespeichers (rote Kurve). Tp: Temperatur eines Phasenübergangs. Grafik: BINE Informationsdienst.
Der Vorteil von Latentwärmespeicher gegenüber anderen Speichern (Warmwasserspeicher) besteht darin, dass sie bei sehr geringer Temperaturdifferenz eine relativ große Wärmemenge pro Speichervolumen aufnehmen und diese Energie über einen beliebigen Zeitraum verlustfrei speichern können. Die gespeicherte Wärme wird erst beim Erstarren des Speichermediums wieder abgegeben. Die spätere Wärmeabgabe erfolgt auf dem ursprünglichen Temperaturniveau.
Da jeder Latentwärmespeicher nur bei einer festgelegten Speichertemperatur arbeitet, sind für verschiedene Anwendungen verschiedene Latentwärmespeicher-Konzepte erforderlich. Latentwärmespeicher wurden bisher in erster Linie im Niedertemperaturbereich für die Speicherung von Solarenergie und Abwärme (Wärmepumpe) eingesetzt. Die Speicherdichte der Latentwärmespeicher ist gegenüber der sensiblen Wärmespeicherung sehr hoch, und schon im Bereich geringer Temperaturänderung kann eine große Wärmemenge gespeichert werden.
Einsatz finden Latentwärmespeicher beim Hausbau in Form von Paraffinkapseln im Innenputz (Aufnahme von Wärme tagsüber und Wärmeabgabe abends) als temperaturausgleichende Materialien. Dieser Vorgang kann jedoch nicht gezielt gesteuert werden.
Im großen Stil werden mobile Latentwärmespeicher für den Transport von Abwärme aus industriellen Prozessen hin zu Heizungsanlagen von Gebäuden (Verwaltung, Schwimmbad, etc.) verwendet. Hierbei können enorme Heizenergiemengen und CO2 eingespart werden. Bei dieser Anwendung kann die Wärme gezielt in den Heizkreislauf abgegeben werden.
Eine weitere Anwendung kann die Vorwärmung von PKW Motoren sein. Die Wärmespeicher laden sich durch die Motorwärme auf und geben sie vor den Start gezielt wieder ab. So wird ein Kaltstart verhindert und unnötiger Spritverbrauch reduziert.