ACTEnglish version
Thermischer Speicher
BMWi
Einbettungslösung des Förderkompass Energie 18.8.2014

vvv In der ersten Projektphase haben Wissenschaftler salzimprägnierte Zeolithe entwickelt und charakterisieren die Komponenten des chemisch-sorptiven Wärmespeichers.
© Institut für Technische Chemie

Förderkompass Demo

Wissenschaftler des Instituts für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart  entwickeln gemeinsam mit Partnern im Projekt EnErChem einen thermochemischen Energiespeicher für die Gebäudebeheizung in Ein- und Mehrfamilienhäusern. EnErChem baut auf dem Vorgängerprojekt „Chemische Wärmespeicherung mittels reversibler Feststoff-Gasreaktionen“ auf. Eine Demonstrationsanlage soll 2015 zeigen, dass der Speicher auch realen Bedingungen standhalten kann.

Projektstatus Prüfung von Komponenten und Gesamtsystem
Speichereffekt Sorption (Ad-/Absorption; Zeolithe)
Speicherkonstruktion segmentiert
Hilfseinrichtungen Ventile, Sensorik
Speicherkapazität 2 bis 10 MWh
Energiespeicherdichte > 200 kWh/m³
Zyklenzahl 1
Speicherzeit lang (saisonal)
Ladetemperatur > 130 °C
Entladetemperatur 35 °C
Temperaturtyp Niedertemperatur
Projektlaufzeit Dezember 2012 bis November 2015

Lorem ipsum dolor sit amet,

consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores

  • et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr,
  • sed diam nonumy eirmod tempor invidunt
  • ut labore et dolore magna

aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.

Beginn Förderkompass Energie



Ende Förderkompass Energie

  • Die Grafik zeigt die schematische Darstellung der Gesamtanlage eines thermochemischen Energiespeichers mit Materialbevorratung und Wärmeübertragungseinheit. © ITW Stuttgart
  • Ausgelagert: Hier ist ein Laborprototyp des externen Reaktors zu sehen. © ITW Stuttgart
  • Die Abbildung zeigt entwickelte binderfreie Zeolithe mit und ohne Magnesiumsulfat-Imprägnierung. © Institut für Technische Chemie
  • In der ersten Projektphase haben Wissenschaftler salzimprägnierte Zeolithe entwickelt und charakterisieren die Komponenten des chemisch-sorptiven Wärmespeichers. © Institut für Technische Chemie

Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.   
 
Duis autem vel eum iriure dolor in hendrerit in vulputate velit esse molestie consequat, vel illum dolore eu feugiat nulla facilisis at vero eros et accumsan et iusto odio dignissim qui blandit praesent luptatum zzril delenit augue duis dolore te feugait nulla facilisi. Lorem ipsum dolor sit amet,

Speicherkapazität und thermische Speicherleistung getrennt

dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet. Lorem ipsum dolor sit amet, consetetur sadipscing elitr, sed diam nonumy eirmod tempor invidunt ut labore et dolore magna aliquyam erat, sed diam voluptua. At vero eos et accusam et justo duo dolores et ea rebum. Stet clita kasd gubergren, no sea takimata sanctus est Lorem ipsum dolor sit amet.

In drei Etappen zur Demonstrationsanlage

In der ersten Projektphase fand die Auslegung und Dimensionierung des thermochemischen Energiespeichers statt. Dies umfasste die Entwicklung und Charakterisierung von salzimprägnierten Zeolithen, sowie die Dimensionierung und Fertigung der Komponenten des chemisch-sorptiven Wärmespeichers. In der Projektphase 2 (2014) findet eine experimentelle Prüfung der Komponenten sowie des Gesamtsystems auf einem Hardware-In-the-Loop-Prüfstand statt. Im Vordergrund steht dabei eine detaillierte Analyse des Wärme- und Stofftransports der neuen Speichermaterialien und die Ermittlung der thermischen Leistungsfähigkeit der Komponenten sowie des chemsich-sorptiven Energiespeichers. In der dritten Projektphase (2015) findet die technische Umsetzung und Prüfung der Demonstrationsanlage statt. Neben der Ermittlung der thermischen Leistungsfähigkeit unter realen Betriebsbedingungen sammeln die Forscher zusätzlich Erfahrungen hinsichtlich Inbetriebnahme, Betriebszuverlässigkeit und Wartung.

Teilvorhaben

Im Teilvorhaben A wird der Fokus auf die Weiterentwicklung und Prüfung des chemisch-sorptiven Wärmespeichers gelegt. Eine besondere Herausforderung liegt dabei in der Entwicklung des Reaktors, in dem die wärme- und stoffübertragende Prozesse stattfinden.  Mit numerischen Modellen wird die thermische Be- und Entladung des chemisch-sorptiven Wärmespeichers abgebildet. Damit können die physikalischen und thermischen Vorgänge analysiert  und eine optimierte Reaktor- und Wärmeübertragergeometrie entwickelt werden.
Im Rahmen einer Hardware-In-the-Loop-Prüfung wird die thermische Leistungsfähigkeit der entwickelten Einzelkomponenten sowie der Gesamtanlage ermittelt und gegebenenfalls Optimierungsmaßnahmen abgeleitet.

Der Fokus des Teilvorhabens B liegt auf der Optimierung der Speichermaterialien. Ziel ist es neue grundlegende Erkenntnisse über die Kompositmaterialienaus Zeolith und Salz(en) zu gewinnen. Dies umfasst insbesondere ein besseres Verständnis über die physikalisch-chemischen Abläufe im Porenraum der Kompositmaterialien. Damit soll erreicht werden, dass - zielgerichtet für das Einsatzgebiet - neue Speichermaterialien mit verbesserten chemischen und thermischen Eigenschaften  hergestellt werden können.

Das Teilvorhaben C setzt den Schwerpunkt auf die Realisierung und Erprobung der Gesamtanlage einer Heizungsanlage mit chemisch-sorptiven Wärmespeicher.  Die Anlagenkonfiguration für die unterschiedlichen Einsatzbereiche (Solarthermie, Krakt-Wärme-Kopplung, Photovoltaik) wird ausgearbeitet. Mit Hilfe von Jahresanlagensimulationen erfolgt die Auslegung und Dimensionierung des chemisch-sorptiven Wärmespeichers.
Für einen Einsatzbereich erfolgt die technische Realisierung der Gesamtanlage in Form einer Demonstrationsanlage. Unter realen Betriebsbedingungen wird die Gesamtanlage erprobt.

Im Teilvorhaben D wird ein Produktionsverfahren zur industriellen Fertigung der im Teilvorhaben B entwickelten Speichermaterialien entwickelt. Dies umfasst die Entwicklung von Methoden zur seriellen Herstellung und zur Qualitätskontrolle.

Gefördert durch die Bundesregierung aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages

Termine

Keine Artikel in dieser Ansicht.

Projektadressen

Ansprechpartner
  • Dr. Henner Kerskes
    Universität Stuttgart – Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik
Weitere Adressen