Wärmespeicher für moderne Gebäude – Wohlfühlen und Geldsparen für die Wärmewende
Projektdurchführung
MELT-Ing GmbH
John-Deer-Str. 81 a
68163 Mannheim
Zielsetzung
Kaufentscheidungen werden zunehmend von Nachhaltigkeitsgedanken beeinflusst. Bei Gebäuden ist eine nachhaltige Entscheidung eine Entscheidung gegen Stahl und Beton, denn diese Baustoffe verursachen bereits bei der Gewinnung nicht vertretbare Mengen an CO2 (500-800kg CO2 /m² bei Massivbauten (DGNB)). Zudem sind sie nicht oder nur eingeschränkt recyclingfähig. Trotzdem fällt es vielen Kund:innen nach wie vor schwer in dieser „Once in a lifetime“-Entscheidung die ökologische Alternative, wie z. B. die Holzbauweise, zu wählen. Ein Grund sind die thermischen Eigenschaften solcher Leichtbauten.
Die MELT-Ing GmbH ist eine Ausgründung der Hochschule Mannheim. Die Gründer forschen schon seit 10+ Jahren an Wärmespeicherlösungen. Das Produkt der jungen Firma sind sogenannte MELT-Plates. Das sind dünne und frei skalierbare Wärmespeicherplatten auf Basis von Phasenwechselmaterialien (PCM) die für den Einsatz in Gebäuden in ökologischer Leichtbauweise optimiert wurden. Sie können im Neubau oder bei Dachsanierungen in die Gebäudestruktur integriert werden und speichern in 1,2 cm die gleiche Wärmemenge wie eine 20 - 30 cm Betonwand.
- Im Sommer bieten sie einen passiven Überhitzungsschutz
- in den Übergangszeiten werden Schwankungen durch passive Pufferung reduziert und damit die Heizperiode verkürzt
- im Winter ermöglichen sie Flexibilität für moderne Heizsysteme mit Wärmepumpen und erneuerbarem Strom
Die Zielgruppe sind in erster Linie Hersteller:innen von Gebäuden in Leichtbauweise - zum Beispiel Holzfertighausbau, Modulbau, serielles Sanieren, temporäre Bauten - Unternehmergruppen auf die Trends effiziente serielle Vorfertigungen und ökologische Baumaterialien aufsetzen.
Die MELT-Ing hat sich zum Ziel gesetzt die Wärme- und Bauwende als größte Hebel der Transformation gleichzeitig zu adressieren.
Die größten Herausforderungen für das Startup sind neben langen Entscheidungsprozessen und unterschiedlichen Interessen verschiedener Akteure die aufwendige Zertifizierung neuer Bauprodukte und die Integration ihres Produktes in etablierte Gebäudekonstruktionen.
Arbeitsschritte
Ziel war der Ausbau der Produktion der MELT Plates und der Nachweis ihrer technischen und marktlichen Tragfähigkeit. Das Vorhaben gliederte sich in vier Projektabschnitte:
1. Optimierung des Produktionsverfahrens (u. a. Fräsvorrichtung, höhenverstellbare Abfüllplattform, verbesserte Schweißanlage). Parallel wurde in zahlreichen Gesprächen mit Partnern aus dem Baugewerbe die beste Einbauweise ermittelt und per Ganzjahressimulation thermisch bewertet.
2. Umzug in eine eigene, rund 400 m² große Halle, erster fester Mitarbeiter und Start mehrerer Pilotprojekte mit einem Baustoffhersteller, einem Fertighaushersteller und einem Forschungsinstitut der Bundeswehr.
3. Vertiefung der Kooperationen, Entwicklung einer werkzeuglosen Deckenhalterung mit einem Trockenbausystemhersteller und Abschluss des Bundeswehr-Projekts.
4. Feldtest mit einer großen Baufirma im Baucontainer, Untersuchung einer Trockenbau-Speicherwand mit Flächenheizung (wassergeführt und elektrisch), Fertigstellung des Dachsystems und Vorstellung der Ergebnisse auf dem Eurotherm Seminar #119.
Die Fertigung besteht aus drei Schritten: Zuschnitt der Hohlkammerplatten, thermische Versiegelung von drei Seiten per Extrusionsschweißen und Befüllen mit flüssigem, salzhydratbasiertem PCM, gefolgt vom finalen Verschluss. Alle Schritte wurden optimiert: Der Ausschuss der Schweißanlage sank auf nahezu null, der Abfüllroboter wurde aufgerüstet, die Granulattrocknung verbessert und ein Schredder zur Verwertung von Plattenverschnitt eingeführt. Die Hohlkammerplatten stammen jetzt von einem Lieferanten aus den Niederlanden statt aus China.
Es entstanden drei dokumentierte Montagesysteme für Decke und Dach: für Trockenbau, Rasterdecken und Dachdeckerbetriebe.
Über den Stand der Technik hinaus: Eine nur 12 mm dünne, frei skalierbare MELT Plate speichert so viel Wärme wie rund 25 cm Beton, bei etwa 15 statt 600 kg/m². So wird ein sommerlicher Wärmeschutz in ökologischer Leichtbauweise möglich, und die Wärme kann zeitversetzt genutzt werden, z. B. aus Photovoltaik-Überschuss.
Ergebnisse
Die gesetzten Ziele wurden erreicht, das Vorhaben verlief im Wesentlichen plangemäß. Die MELT Plates entwickelten sich vom technischen Prototyp zu einem in mehreren Pilotprojekten validierten, nahezu ausschussfrei fertigbaren Produkt.
Die Wirkung wurde in Feldtests nachgewiesen:
– Baucontainer mit einer großen Baufirma: Der mit MELT Plates ausgestattete Container blieb bis zu 6 °C kühler als ein baugleicher Referenzcontainer, ganz ohne aktive Kühlung.
– Peer-reviewter Versuch mit einem Forschungsinstitut der Bundeswehr: Die Zahl der Tage mit über 30 °C Innentemperatur sank von 45 auf 7 (−84 %).
– Trockenbau-Speicherwand (12 mm MELT Plate, 108 mm Wandaufbau, ca. 60 kg/m²): Mit wassergeführter Flächenheizung (Vorlauf 35 °C) ergab sich eine Phasenverschiebung von 14 Stunden zwischen Energieeintrag und Wärmeabgabe. Bei elektrischer Heizfolie erreichte die PCM-Schicht knapp 32 °C, während die Raumtemperatur über 46 Stunden gedämpft zwischen etwa 21 und 26 °C blieb. Damit lassen sich Überschussstrom und günstige Tarife als Wärme speichern und später nutzen.
Ökologisch: Eine Screening-Ökobilanz mit einem Forschungsinstitut für Bauphysik bestätigt, dass die MELT Plate auf Gebäudeebene die sommerliche Überhitzung spürbar mindert und das Treibhauspotenzial über den Lebenszyklus gegenüber einer massiven Bauweise senkt. Ende 2025 wurde der QNG-Produktpass erteilt, die Brandverhaltensklasse B1 steht kurz vor der Erteilung.
Diskussion: Aus Gesprächen mit Herstellern leichter Gebäude ergab sich der Fokus auf den sommerlichen Hitzeschutz in Decke und Dach sowie auf die Anbindung an Flächenheizungen. Dieser Schwerpunkt trifft den dringendsten Marktbedarf. Das Pilotprojekt mit einem Fertighaushersteller ist vorbereitet, der Aufbau der Testhäuser steht noch aus.
Öffentlichkeitsarbeit
– Peer-reviewte Veröffentlichung zum Bundeswehr-Containerversuch auf der Konferenz REAL CORP 2024 (DOI 10.48494/REALCORP2024.0061)
– Vorstellung der Ergebnisse zur Bauteilaktivierung mit einer MELT-Speicherwand auf dem Eurotherm Seminar #119 in Lleida, Spanien (Mai 2026; DOI 10.21001/eurotherm2026.114)
– Case Studies zu den Pilotprojekten (Hitzeschutz im Baucontainer, Trockenbau-Systemwand mit Flächenheizung)
– Fachartikel gemeinsam mit einem Partnerunternehmen zur „Betonkernaktivierung ohne Beton"
– Präsenz auf Baufachmessen, u. a. „Zukunft Haus"
– Teilnahme an zwei Start-up-Accelerator-Programmen mit Fokus auf die Baubranche
– Einreichung von zwei öffentlich geförderten Forschungsanträgen (Deckenspeicherheizung für Leichtbauten, PV-aktives Fassadenmodul)
– Montageanleitungen für Trockenbau-, Rasterdecken- und Dachsystem für Planer und Verarbeiter
Fazit
Das Förderprojekt war ein Erfolg: MELT-Ing hat die Produktion der MELT Plates ausgebaut und aus einem Prototyp ein praxiserprobtes Produkt gemacht. Feldtests und Veröffentlichungen belegen, dass eine nur 12 mm dünne Platte bis zu 6 °C kühlere Räume, eine um 14 Stunden verschobene Wärmeabgabe und 84 % weniger Hitzetage ermöglicht – bei einem Bruchteil des Gewichts von Beton. Damit steht für Holz- und Leichtbau eine ökologische Alternative zu Stahl und Beton zur Verfügung.
Die Konzentration auf Hitzeschutz und Flächenheizungen hat sich als richtig erwiesen, weil sie den konkretesten Bedarf der Branche trifft. Andere Anwendungen, etwa die winterliche Lastverschiebung mit Wärmepumpen, wurden bewusst zurückgestellt und bleiben ein Ansatz für die Zukunft.
Die nächsten Schritte: das Pilotprojekt mit einem Fertighaushersteller durchführen und auswerten, das Dachsystem über einen Dachdecker-Einkaufsverband einführen, die Evaluierung mit einem Baustoffhersteller abschließen und die Forschungsprojekte zu Deckenspeicherheizung und PV-aktiver Fassade bearbeiten. Nach Projektende ist eine Anschlussfinanzierung der Schlüssel, um den erreichten Stand in eine wirtschaftlich tragfähige Serienfertigung zu überführen.