FENOPTHES – Füllkörperentwicklung und -optimierung für thermische Speicher

Laufzeit: 3/2019 - 2/2022
Auftraggeber /
Zuwendungsgeber:
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi)
Kooperationspartner:

Nebuma GmbH, Comet Schleifscheiben GmbH

Projektfokus:
Bestehendes Eintank-Salzschmelzespeichersystem welches im Projektverlauf für Versuche mit dem Zweistoffspeicher umgerüstet wird.
© Fraunhofer ISE
Bestehendes Eintank-Salzschmelzespeichersystem welches im Projektverlauf für Versuche mit dem Zweistoffspeicher umgerüstet wird.
Installation von zusätzlicher Messtechnik zur Identifizierung des Abwärmepotentials bei der Comet Schleifscheiben GmbH.
© Fraunhofer ISE, Foto: Martin Karl
Installation von zusätzlicher Messtechnik zur Identifizierung des Abwärmepotentials bei der Comet Schleifscheiben GmbH.
Ansicht einer Probe des Füllkörpermaterials.
© Nebuma GmbH
Ansicht einer Probe des Füllkörpermaterials.

Ziel des Projekts ist die Entwicklung und Optimierung kosteneffizienter Füllköpermaterialien für Hochtemperaturspeicher auf Phosphatbinderbasis sowie das Testen eines Hochtemperaturspeichers in einer industriellen Anwendung. Das Anwendungsgebiet der Füllkörper sind thermische Speicher für die Abwärmenutzung sowie solarthermische und fossile Kraftwerke mit Thermalöl oder Salzschmelze als flüssigem Speichermedium. 

Die Füllkörper bestehen aus Phosphatbinder, Additiven und Füllstoffen. Als Füllstoffe und Additive können diverse Materialien eingesetzt werden, wodurch anwendungsoptimierte Eigenschaften bei geringen Materialkosten herbeigeführt werden können. Es werden unterschiedliche Füllkörpergeometrien hergestellt, um den Einfluss der Geometrie auf die thermische Effizienz des Speichers zu untersuchen. Um eine Vielzahl an unterschiedlichen Füllkörperkombinationen zu untersuchen, soll die Charakterisierung in einem Wasserspeicher durchgeführt werden, ausgewählte Konfigurationen werden zusätzlich in einem Salzschmelzespeicher vermessen. Dabei werden u.a. auch konstruktive Aspekte untersucht, um mechanische Belastungen auf die Tankwand zu reduzieren.

Durch diese Speichertechnologie soll die Energieeffizienz industrieller Prozesse durch Wärmerückgewinnungsmaßnahmen verbessert werden.

Der Aufbau und Betrieb eines Demonstrators, bei dem die Technologie in einer industriellen Anwendung präsentiert wird, dient zum Aufzeigen der Effizienz und Zuverlässigkeit dieser Technologie, damit deren Markteintrittshürden gesenkt werden.

Das Fraunhofer ISE koordiniert das Projekt, ist federführend für die numerische und experimentelle Untersuchung mechanischer und thermischer Eigenschaften von Zwei-stoffspeichern und unterstützt die Materialentwicklung sowie die Systemintegration eines thermischen Speicherprototypen bei der Comet Schleifscheiben GmbH.