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Speicherinitiative – Bericht Phase1

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Adsorptionsspeicher TRL3-4<br />

Status Quo<br />

Beim Adsorptionsspeicher wird ein physikalischer<br />

Prozess genutzt, bei dem Stoffe (z.B. Wasser) auf<br />

der Oberfläche anderer Stoffe (z.B. Zeolith) haften<br />

bleiben und sich auf dessen Oberfläche anreichern.<br />

Die technische Machbarkeit von Adsorptionsspeichern<br />

ist im Labormassstab grundsätzlich nachgewiesen<br />

(TRL 3). Die Leistungen liegen bei 1 bis<br />

20 kW, die Selbstentladung des Speichers ist<br />

praktisch gleich null. Diese Speichertechnologie<br />

würde sich daher gut zur saisonalen Wärmespeicherung<br />

in Wohngebäuden eignen, zukünftige<br />

Systeme sind in Entwicklung. Problematisch ist<br />

unter Umständen die lange energetische Amortisation<br />

mit über 15 Jahren bei Adsorption-Saisonspeichern.<br />

bei TRL 3 liegen, abgesehen von CaO/Ca(OH) 2<br />

-<br />

Systemen für Hochtemperaturanwendungen.<br />

Die Problemstellungen liegen in der Materialentwicklung,<br />

Verfahrenstechnik der Speichermaterialien,<br />

Komponentenentwicklung und Steuerungstechnik.<br />

Handlungsempfehlungen<br />

• Forschungs- und Entwicklungsprojekte<br />

zur Material- und Reaktorentwicklung für<br />

verschiedene Leistungsklassen sowie zur<br />

Entwicklung geeigneter Verfahrens- und<br />

Prozessleittechnik<br />

• Forschungs- und Demonstrationsprojekte<br />

zur Erprobung thermochemischer Speicher<br />

in Gebäuden und Siedlungen im Praxisbetrieb<br />

Handlungsempfehlungen<br />

• Forschungs- und Entwicklungsprojekte zur<br />

Material- und Komponentenentwicklung,<br />

Entwicklung von Verfahrenstechnik der<br />

Speichermaterialien (geeignete Reaktortypen<br />

für jeweiligen Anwendungsfall) sowie Entwicklung<br />

geeigneter Steuerungs- bzw. Regelungstechnik<br />

(prognosebasierte Betriebsführung)<br />

• Forschungs- und Demonstrationsprojekte<br />

zur Erprobung von Adsorptionsspeichern in<br />

Gebäuden und Siedlungen im Praxisbetrieb<br />

Thermochemische Speicher TRL3-4<br />

Status Quo<br />

Thermochemische Speicher <strong>–</strong> TCM nutzen reversible<br />

chemische Prozesse für die Wärmespeicherung,<br />

beispielsweise in Zeolith-Speichern.<br />

Der Temperaturbereich liegt meist bei 50 bis<br />

200° C, mit speziellen Materialien erhöht sich die<br />

Maximaltemperatur auf über 800° C. Die Leistungsdichte<br />

liegt mit 20 bis 40 kW/kg bei einem<br />

Vielfachen von Kleinwasserspeichern (1,4 bis<br />

0,14 kW/kg), auch wenn der Wirkungsgrad mit<br />

35 bis 80% vergleichsweise gering ist. Thermochemische<br />

Speicher werden wegen der hohen<br />

Leistungsdichte als möglicher Schlüssel für<br />

Saisonspeicher in Gebäuden gesehen, mehrere<br />

Forschungsprojekte laufen. Wie die Adsorptionsspeicher<br />

befinden sich thermochemische Speicher<br />

im Bereich von TRL 3-4, wobei letztere eher noch<br />

Abb. 10: Überblick zu Speichermaterialien für<br />

PCM/TCM-Speicher (Quelle: ZAE Bayern)<br />

Abschlussbericht der <strong>Speicherinitiative</strong> <strong>–</strong> Startphase <strong>–</strong> Detailbericht<br />

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