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Projekt: Neue Konzepte zeigen, dass die Stadt künftig als Speicher fungieren kann. Bild: Fraunhofer Umsicht
Thermische Speicher

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Die Stadt als Speicher

Auf der Energy Storage in Düsseldorf wird in dieser Woche das Forschungsprojekt „Der hybride Stadtspeicher“ vorgestellt.

Im Energiemix der Zukunft spielen neben erneuerbaren Energien aus Wind und Sonne vor allem Technologien zur Energiespeicherung eine bedeutende Rolle. Neben der Speicherung von Elektrizität in großen, zentralen Speicherkraftwerken, besteht die Möglichkeit der dezentralen Speicherung, zum Beispiel in Städten. Zusammen mit den Fraunhofer-Instituten ISE (Solare Energiesysteme), IOSB-AST (Optronik, Systemtechnik und Bildauswertung), ISIT (Siliziumtechnologie) und Fraunhofer Umsicht sind Konzepte und Technologien entstanden, in denen die dezentrale Energiespeicherung im lokalen Netz und direkt bei den Verbrauchern zu Hause im Fokus steht.

Für die Speicherung überschüssiger Energie können elektrische Speicher und auch Niedertemperatur-Wärmespeicher (sogenannte LowEx-Speicher) in Kombination mit Wärmepumpen eingesetzt werden. Fraunhofer Umsicht hat mit dem Speichermedium CryoSol-Pplus einen Latentwärmespeicher als LowEx-Speicher mit hoher Energiedichte entwickelt. Das Speichermedium weist eine zwei bis dreimal höhere Speicherdichte als Wasser auf. Der LowEx-Wärmespeicher kann thermische Energie verlustarm und über lange Zeit speichern. Das Wärmeträgerfluid und -speichermedium CryoSol-Plus – eine Paraffin/Wasser-Dispersion – wird im Temperaturbereich von 25 bis 45 °C verwendet und nutzt neben der sensiblen Wärme auch die Schmelzwärme des Paraffins beim Phasenwechsel.

Ähnlich der Funktion eines Wärmekissens oder Taschenwärmers nimmt das Paraffin besonders während des Phasenwechsels von fest zu flüssig sehr viel Wärme (Schmelzwärme) auf, wobei das Speichermedium auch bei gefrorenem Paraffin flüssig bleibt. Mit dem LowEx-Wärmespeicher lassen sich nicht nur die Leistung und Speicherkapazität bestehender Anlagen steigern, sondern auch die Transportkapazitäten von Wärmenetzen erhöhen und die Betriebszeiten von Anlagen flexibler gestalten.

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