FH OberösterreichForschung & Entwicklung

StoreITup-IF

Neue Polymer-Latentwärmespeicher für Industrie, Solarthermie, Wärmenetze und Kraftwerke


Projektlaufzeit: 
04/2015 - 03/2019

Projektpartner:
Gruber & Kaja Tech Metals GmbH
LKR Leichtmetallzentrum Ranshofen GmbH
Montanuniversität Leoben
technosert electronic GmbH

Fördergeber:
Klima- und Energiefonds, FFG

Förderprogramm:
Energieforschung (e!MISSION)

Synopsis:
Thermische Speicher sind eine Schlüsseltechnologie zur großflächigen Einbindung von zeitlich fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen und zur Steigerung der Energieeffizienz in Industrie und Kommunen. Im Vorprojekt „StoreITup!“ wurden erstmals systematisch 70 Polymere als Phasenwechselmaterial (PCM) für neuartige Polymer-Latentwärmespeicher untersucht. Davon ermöglichen sechs Materialklassen besonders kostengünstige Speicherkonzepte und eine breite Anwendungspalette: Prozesswärme, Solarthermie, Wärmenetze und Kraftwerke. In „StoreITup-IF“ werden optimierte Polymercompounds und Wärmeübertrager entwickelt, um damit Laborspeicher zu bauen und zu vermessen. Am Ende werden erste Betriebserfahrungen bei der Abwärmenutzung in Kunststoff-Extrusion und Aluminium-Guss gesammelt, wodurch die notwendigen Partner für eine großtechnische Umsetzung identifiziert und Energieeinsparungs- und Marktpotentiale erhoben werden können.

Um die Ziele der EU hinsichtlich Energieeffizienz, Senkung des CO2-Ausstoßes und Steigerung des Anteils von Erneuerbaren zu erreichen, kommt Wärmespeichern eine zentrale Rolle zu, besonders da etwa die Hälfte des Gesamtenergieaufkommens der EU als thermische Energie anfällt. Energieangebot und Wärmenachfrage stimmen oft zeitlich und örtlich nicht überein, wodurch teure, meist fossile Überkapazitäten geschaffen werden müssen. Mit thermischen Speichern lässt sich Angebot und Nachfrage ausgleichen und so verstärkt Abwärme nutzen, zeitlich fluktuierende Erneuerbare Energieträger in Wärmenetze einbinden und effizientere, rentablere Kraftwerke bauen. Momentane Wärmespeichertechnologien haben vor allem hinsichtlich Kosten, Langzeitbeständigkeit, oder Umweltverträglichkeit Nachteile. Im Bereich über 100 °C erfordern die Speichermedien Wasser/Dampf oder Thermoöle erhöhten technischen und damit ökonomischen Aufwand, weshalb hier Technologiesprünge notwendig sind.

Die meisten industriellen Prozesse und Wärmenetze benötigen Energie auf einem zeitlich konstanten Temperaturniveau. Aufgrund des zugrunde liegenden Prinzips sind Latentwärmespeicher sensiblen Speichern überlegen: während des Phasenübergangs bleibt die Temperatur des Speichermediums nahezu konstant, hohe Phasenwechselenthalpien erlauben hohe Speicherkapazitäten und Leistungen. Die bisher untersuchten Latentwärmespeicher im angestrebten Temperaturbereich (80 bis 400 °C) basieren auf kleineren organischen Molekülen oder anorganischen Salzen, wobei aber aus Kostengründen nur wenige das Demonstrationsstadium erreicht haben.

Ziel des Projektes „StoreITup-IF“ ist erstmalig Polymer-PCM-Speicher im Tonnen-Maßstab herzustellen und in der realen Einsatzumgebung zu testen. Die Speicher sollen industriell fertigbar und ökonomisch konkurrenzfähig (<50 €/kWh) sein.

Ansprechpartner: DI Dr. Gerald Steinmaurer 
gerald.steinmaurer@fh-wels.at 

FH Oberösterreich Logo