Hochleistungswärmespeicher für Privathaushalte
Das Kompetenztandem „Thermische Batterie“ an der Leuphana-Universität Oldenburg entwickelt – besonders für Privathaushalte – seit Oktober 2011 einen kompakten chemischen Wärmespeicher. Das Forschungsteam um Prof. Dr. Wolfgang Ruck und Dr. Thomas Schmidt vom Institut für Umweltchemieverwendet dazu, ähnlich wie bei elektrischen Batterien, reversible chemische Reaktionen zur Wärmespeicherung. Die Vorteile des Inkubatorspeichers liegen in seiner hohen Energiedichte und der Möglichkeit, ein breites Temperaturspektrum abzudecken. Auch über große Zeiträume hinweg kann Wärme nahezu verlustfrei gespeichert werden.
Der kompakte Wärmespeicher soll speziell bei Mikro-Blockheizkraftwerken (BHKW) zum Einsatz kommen. Dies sind kleine dezentrale „Haushaltskraftwerke“, die Ein- und Mehrfamilienhäuser mit Wärme versorgen können. Die Kraftwerke produzieren etwa im Verhältnis 1:2 zeitgleich Strom und Wärme. Der Wärmespeicher sorgt für eine möglichst vom Wärmebedarf entkoppelte Stromproduktion, da die Blockheizkraftwerke so die produzierte Wärme speichern und überschüssig produzierten Strom ins zentrale Stromnetz einspeisen können.
Zentral gesteuerter Verbund angestrebt
Das hinter dieser Ausrichtung stehende Konzept sieht vor, viele dieser Anlagen zu einem zentral gesteuerten Verbund zusammenzuschließen, so dass Strom insbesondere bei hohem Bedarf und daraus resultierenden hohen Preisen zur Verfügung gestellt werden kann. Dies ermöglicht Kosteneinsparungen für den Verbraucher sowie die gewinnbringende Einspeisung in das Verbundnetz. an der Leuphana Universität Lüneburg entwickelt Professor Wolfgang Ruck gerade mit Unterstützung von Vattenfall einen besonders kompakten Hochleistungswärmespeicher für alle. Oliver Heinze berichtet.
Ziel: Prototyp mit 80 kWh für Serienproduktion
Ziel ist die Entwicklung und das erfolgreiche Testen eines Prototyps des Wärmespeichers mit 80 Kilowattstunden Speicherkapazität und etwa 1 Kubikmeter Volumen für den anschließenden Beginn einer Serienproduktion. Für die Entwicklung des kompakten Wärmespeichers bedarf es des gezielten Aufbaus eines geeigneten Prozesses, der sich zur Anwendung als stationärer Hochleistungswärmespeicher eignet. Das Kompetenztandem „Thermische Batterie“ erforscht die Wärmespeicherung unter der Nutzung reversibler chemischer Reaktionen für verschiedene Anwendungen.
Prof. Wolfgang Ruck: „Wir versuchen, auf möglichst kleinem Raum möglichst viel Wärme zu speichern. Also wesentlich mehr Energie, als man mit der bisherigen Technik speichern kann: Bisher macht man Wasser warm, isoliert das unheimlich gut und hofft, dass dann möglichst viel von der Wärme, die man reingesteckt hat, drin bleibt. Unsere Wärmespeicher muss man eigentlich nicht isolieren, sondern wir speichern die Wärme in einer chemischen Reaktion, und diese chemische Reaktion kann man rückgängig mache, und dann wird die Wärme wieder frei. Wir machen eine chemische Hochleistungsbatterie für Wärme.“
Folgt: Leicht anzupassen – bis 1000° C