Neuartiger thermochemischer Speicher kann große Energiemengen aufnehmen – DLR nimmt Testanlage in Köln in Betrieb
Energiespeicher spielen eine Schlüsselrolle für die Energieversorgung der Zukunft. Auch in der Industrie können Speicher Prozesswärme aufnehmen, so dass anfallende Wärmeenergie bei Bedarf wieder eingesetzt werden kann. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat am 29. 09. 2012 in Köln eine Testanlage zur Untersuchung neuartiger Thermochemischer Speicher eingeweiht. Diese Speicher sind in der Lage, große Mengen an Wärmeenergie in Form von chemischer Energie aufzunehmen. Aus dem Alltag ist eine solche Reaktion zum Beispiel beim Ablöschen von Kalk bekannt.
Thermochemische Wärmespeicher nehmen Wärme über endotherme Reaktionen auf und geben sie durch exotherme Reaktionen wieder ab. In der Testanlage wird erstmals ein Speicher im größeren Maßstab getestet. Dabei strömt auf bis zu 600 Grad Celsius erhitzte Luft an Calciumhydroxid vorbei. Bei dieser Reaktion entsteht Calciumoxid, im Alltag auch als gebrannter Kalk bezeichnet, zudem wird Wasserdampf freigesetzt. Fügt man dem gebrannten Kalk wieder Wasserdampf hinzu, reagiert das Material zu Calciumhydroxid und setzt bei dieser stark exothermen Reaktion große Mengen an Energie in Form von Wärme wieder frei. Da es sich um eine beliebig oft wiederholbare Reaktion handelt, kann das Calciumoxid/Calciumhydroxid-System als Thermochemischer Speicher eingesetzt werden.
„Thermochemische Speicher bieten viele Potenziale“
Bei der Entwicklung von Thermochemischen Speichern betreten Wissenschaftler weitgehend Neuland. Mit der Testanlage in Köln können die Forscher das Verhalten von unterschiedlichen Thermochemischen Wärmespeicher-Materialien erforschen und verschiedene innovative Speicherkonzepte entwickeln. „Mit Calciumoxid und Calciumhydroxid haben wir zunächst die ersten Labortests im Milligramm-Maßstab gemacht, wir haben dieses Verfahren immer weiterentwickelt und untersuchen es nun in größerem Maßstab in der neuen Testanlage“, sagt Dr. Antje Wörner, Abteilungsleiterin Thermische Prozesstechnik beim DLR-Institut für Technische Thermodynamik. „Thermochemische Speicher sind zwar komplexer als sensible Wärmespeicher, aber sie bieten zusätzliche Potenziale und können daher sehr gut als Kraftwerksspeicher oder Prozessspeicher in der Industrie eingesetzt werden.“
In Kooperation mit dem Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik (ITW) der Universität Stuttgart haben DLR-Wissenschaftler zuvor im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie BMWi geförderten Verbundprojekts CWS (Chemische Wärmespeicherung mittels reversibler Gas- und Feststoffreaktionen) das Potenzial dieser Speicher untersucht.