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Unterkühlung könnte eine höhere Wärmespeicherung ermöglichen

EU-finanzierte Wissenschaftler haben den Stand der Technik vorangetrieben, indem sie Phasenwechselmaterialien (phase-change materials, PCM) zur thermischen Energiespeicherung betrachtet haben. Potenzielle Anwendungen sind Wohnraumheizung und die Erfassung von Abwärme aus Industrieprozessen.
Unterkühlung könnte eine höhere Wärmespeicherung ermöglichen
PCM, die Wärme aufnehmen und abgeben, was zu Phasenwecheln führt, sind erstklassige Kandidaten für den Einsatz in der thermischen Energiespeicherung. Ein vielversprechender Anwendungsbereich ist Hausheizung und Warmwasser, für die mehr als 40% des gesamten Energieverbrauchs der EU entfallen. Jedoch sind herkömmliche PCM nur für Speicher auf Wasserbasis geeignet, wenn sie über einen sehr engen Temperaturbereich um ihre Phasenwechseltemperatur herum betrieben werden.

EU-finanzierte Wissenschaftler, die an dem Projekt PIPESTORE arbeiten, untersuchten den Einsatz von unterkühltem Natriumacetat-Trihydrat, um die Grenzen von konventionellen PCM zu überwinden. Bei einer Unterkühlung wird das Natriumacetat weit unter seine normale Verfestigungstemperatur ohne weiteren Wärmeverlust gekühlt. Die Wissenschaftler verwendeten ein neuartiges Rohre-im-Rohr-Design, das als Wärmespeicher in einem Solarsystem ausgerichtet ist.

Das Prototypenmodul wurde erfolgreich im unterkühlten Modus betrieben. Allerdings zeigten parallel durchgeführte Modellierungsergebnisse potenzielle bescheidene Vorteile für Solaranlagen. Daher werden nun Tests im vollen Maßstab erfolgen, um zwei neue Anwendungen zu prüfen. Diese sollen elektrische Speicherheizungen ersetzen, die Wärme in Keramikspeichern, die durch kostengünstige in Nacht-Strom erhitzt werden, speichern und bei der Rückgewinnung von niedrigwertiger Abwärme aus Industrieprozessen. Die Partner verfolgen jetzt diese Wege der Forschung, deren Potenzial mit einem Zuschuss des Ministeriums für Energie und Klimawandel des Vereinigten Königreichs anerkannt wurde.

Die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen wird zunehmend durch einen Mangel an Energiesicherheit und die Preisvolatilität und nicht zu vergessen von den Auswirkungen der Verbrennung auf den globalen Klimawandel geplagt. Erneuerbare Energietechnologien, wie die von PIPESTORE verfolgten, könnten einen wesentlichen Beitrag zum Wärme-und Warmwasserbedarf in Haushalten und Unternehmen beitragen, einer Nachfrage, die den größten Anteil des Energieverbrauchs in der EU ausmacht.

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