Verlustfreie Speicherung von Wärmeenergie
Die Entwicklung von effizienten Technologien zur Speicherung von Abwärme für die spätere Verwendung kann Kohlendioxidemissionen (CO2) deutlich reduzieren und den damit verbundenen globalen Klimawandel mildern. Durch die EU finanzierte Industrieunternehmen und Wissenschaftler bereiteten im Rahmen des Projekts HS-DEMO (Demonstration of a novel thermo-chemical heat storage system to improve energy-efficiency in CHP power plants and in solar driven industrial applications with high relevance in SMEs) Demonstrationen von hochverdichteten thermochemischen Wärmespeichern für Temperaturen über 120 Grad Celsius vor und betrieben diese. Das vorhegende HEATSAVER-Projekt lieferte die Machbarkeitsstudie. HS-DEMO konzentrierte sich auf die Demonstration und Optimierung des HEATSAVER-Systems in verschiedenen industriellen Testszenarien. Dazu gehörten die Erzeugung von Wärme und Strom im kleinen Maßstab sowie solarthermische Anlagen. Der thermochemische Wärmespeicher verwendet ein Adsorbens-Adsorptives Reaktionspaar, das sich beim Erhitzen auflöst und Wärme abgibt, wenn es wieder reagieren darf. Solange die Reaktion verhindert wird, wird die Wärme zurückgehalten. Dieses System hat verschiedene Vorteile gegenüber dem sensiblen Wärmespeicher (auf der Grundlage der kinetischen Energie der Moleküle), die Wasser oder Phasenwechselmaterialien einsetzen. Durch die höhere Energiedichte sind solche Systeme sehr viel kompakter und leichter. Darüber hinaus wird die Freisetzung von Wärme gesteuert und die Temperaturen für die Speicherung und Freisetzung kann je nach Anwendung angepasst werden. HS-DEMO verwendete Wasser als Adsorptiv, um eine wirtschaftliche und umweltfreundliche Lösung zu haben. Der erste Demonstrator wurde für eine Raumheizung verwendet. Danach wurde er in einer anderen Teststelle installiert, um dort als ein kompaktes und zuverlässiges Teil der Energieversorgung eines Demonstrationshauses zu dienen. Die wichtigsten Wärmequellen waren Ölheizungen und Solarkollektoren. Die Abwärme aus einem Sägemehlofen lieferte Wärme an den dritten Demonstrator, der die Wärme für Warmwasser und Raumheizung lieferte. Diese innovativen thermischen Speichersysteme können theoretisch die 10-fache Menge an Wärme im Vergleich zu Wasser speichern, erfordern kleinere Speicherbehälter und erleichtern damit auch ihren Transport. Neben Kosteneinsparungen trägt eine effiziente Wärmespeicherung zur Verringerung der Nutzung fossiler Energieträger und den damit verbundenen CO2-Emissionen bei.
Schlüsselbegriffe
Zeolith-Pellets, Abwärme, thermochemischer Wärmespeicher, Kraftwerke
