Materialforschung für thermochemische Speichersysteme

Zeolith-Schüttung eines Adsorptionsspeichers

Um die Ziele Integration erneuerbarer Energien und Steigerung der Energieeffizienz in Zukunft umsetzen zu können, müssen effiziente und kostengünstige thermische Energiespeichertechnologien entwickelt werden. Thermochemische Wärme- und Kältespeicher können von allen thermischen Speichertechnologien die höchsten Speicherkapazitäten bereit stellen.

Ziel eines vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU) geförderten Vorhabens ist die Einrichtung eines Labors zur Charakterisierung und Beurteilung thermochemischer Speichermaterialien in thermischen Energiespeicheranwendungen. 

Dabei soll für die Charakterisierung thermochemischer Speichermaterialien eine entsprechende Laborausstattung zur Ermittlung  der Materialeigenschaften und Reaktionsparameter angeschafft und in Betrieb genommen werden. Zur Untersuchung der Stabilität thermochemischer Speichermaterialien soll ein Alterungsteststand aufgebaut werden. Daran sollen die hydrothermale Zyklenfestigkeit und die Stabilität des Materials auch gegenüber dem Einfluss von Schadgasen untersucht werden können. Für die Anwendungsnahe Beurteilung thermochemischer Speichermaterialien soll ein modularer Teststand konzipiert, aufgebaut und in Betrieb genommen werden, der in der Lage ist die Randbedingungen der verschiedenen Anwendungsbereiche (Kälte-, Wärme – und Hochtemperaturspeicherung) zu generieren. Schließlich soll der experimentelle Nachweis der effektiven Speicherkapazität verschiedener Materialien für die saisonale Speicherung solarer Wärme geführt werden.

Das im Oktober 2011 begonnene Vorhaben eröffnet die Möglichkeit, das theoretische und praktische Wissen im Bereich thermochemischer Energiespeicherung zu vertiefen. Die in den experimentellen Aufbauten gewonnenen Ergebnisse tragen dazu bei, die der Materialalterung zugrunde liegenden Mechanismen besser zu verstehen und Vorhersagen zur Stabilität der Materialien zu treffen. Schließlich können durch eine Standardisierung der Materialcharakterisierung und Vermessung unter festgelegten Referenzbedingungen Speichermaterialien untereinander verglichen werden.

Das Labor würde die Möglichkeit eröffnen, künftig experimentell abgesicherte Aussagen für diverse Anwendungsbereiche zu generieren, die belastbar genug wären, um von der Industrie kommerziell umgesetzt zu werden. Die bisher bestehende Zusammenarbeit mit deutschen Material und Speicherherstellern kann durch das Vorhaben weiter vertieft werden. Die Möglichkeit, standardisierte Tests an thermochemischen Materialien durchzuführen, wäre der Grundstein für die Zusammenarbeit in künftigen Forschungsvorhaben insbesondere mit der Industrie. 

 

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Eberhard Lävemann

Tel.: +49 89 329442-18

E-mail: Eberhard.Laevemann@zae-bayern.de

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