Thermischer Energiespeicherboden
Erhebliches Einsparpotential beim Verbrauch der fossilien Brennstoffe besteht in einer Erhö-hung der Effizienz thermischer Prozesse, einer verstärkten Abwärmenutzung industrieller Prozesswärme, dem vermehrtem Einsatz erneuerbarer Energie zur Wärmeerzeugung (bis-her etwa 4%) und in einem deutlichen Ausbau von KWK Anlagen.
Was sind thermische Energiespeicher?
Die Verfügbarkeit leistungsfähiger thermischer Energiespeicher ist essentielle Voraussetzung für das Gelingen der Energiewende. Basierend auf dem Anteil am Gesamtenergieverbrauch stehen (1) kostengünstige, sichere und niederschwellig nutzbare Speicher für die Bereitstellung von Raumheizung und Brauchwasser im Fokus.
Was ist die Speicherung thermischer Energie?
Die Speicherung thermischer Energie bei Temperaturen zwischen 0 und 350 °C ist dabei ein zentraler Baustein, da Verfügbarkeit und Nutzung thermischer Energie sowohl zeitlich als auch örtlich voneinander getrennt werden können.
Wie äußert sich thermische Energie?
Die Zufuhr und Entnahme thermischer Energie äußert sich bei diesen Speichersystemen fühlbar (sensibel) durch eine Änderung der Temperatur. Fraunhofer-Forscherinnen und Forscher arbeiten an der effizienten Nutzung verschiedener Speicherarten, -geometrien und -materialien.
Was ist der Unterschied zwischen sensiblen und thermochemischen Energiespeichern?
Die Speicherung von latenter Kälte mittels Wasser als Phasenwechselmaterial hingegen ist schon lange etabliert (z. B. in Japan) und liegt preislich etwa gleichauf mit den sensiblen Wärmespeichern. Bei der thermochemischen Energiespeicherung liegen die Preise für die Speichermaterialien in der Größenordnung von PCM.
Was sind die Vorteile von Energiespeicher?
Heutzutage werden Energiespeicher insbesondere im Bereich Mobilität und Wärmeversorgung eingesetzt, doch ihre Bedeutung nimmt stetig zu. So erschließen sich weitere Anwendungen wie beispielsweise die stationäre Energiespeicherung zur Netzstabilisierung und zum zeitlich befristeten Ausgleich von Angebot und Nachfrage.
Welche Möglichkeiten der Simulation von thermischen Energiespeichern gibt es?
Für die Auslegung und detaillierte Betrachtungen stehen verschiedene Möglichkeiten der Simulation von thermischen Energiespeichern auch mit Phasenwechsel zur Verfügung: eigene Algorithmen (Excel, Matlab) für einfache Geometrien, kommerzielle Software (COMSOL 5.0) für multiphysikali- sche, gekoppelte Probleme und komplexe Geometrien.
