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Thermische Speicher

Energiespeicher dienen der zeitlichen Anpassung des verfügbaren Energiepotentials an den vorhandenen Energiebedarf und bilden somit ein Kernthema bei der Umgestaltung der Energieversorgung auf eine Basis regenerativer Energiequellen, deren Verfügbarkeit starken Schwankungen unterliegt.

Schwerpunkt

Die Forschungsgruppe Thermische Speicher beschäftigt sich mit nichtelektrischen Energiespeichersystemen, was sowohl die Speicherung thermischer Energie im Hoch- und Niedertemperaturbereich über kurze Zeiträume (Kurzzeit- und Tagesspeicher) und lange Perioden (Saisonale Speicher) als auch die Umwandlung überschüssiger elektrischer Energie in chemische Energieträger mit hoher Energiedichte betrifft.

Einen Schwerpunkt bildet dabei die Anwendung von Sorptionsprozessen, die einerseits eine verlustlose Speicherung von chemischem Potential über beliebig lange Zeiträume gestatten und andererseits thermodynamische Verluste bei der Anpassung der Energiebereitstellung an das benötigte Nutztemperaturniveau minimieren.

Im Vordergrund der Forschung- und Entwicklungstätigkeit steht die Entwicklung von anwendungsorientierten Systemlösungen, Verfahren und Anlagenkomponenten. Dabei profitiert die Forschungsgruppe von der engen Zusammenarbeit mit den Experten im «elektrischen» Bereich und der Numerischen Simulation am Institut.

Kompetenzen

Offene Sorptionsprozesse

  • Wärmerückgewinnung
  • Hochtemperatur-Brennwerttechnik (BHKW, Heizkessel, Kraftwerk)
  • Entfeuchtung von Prozess- und Abgasen (Methanisierung, Verhinderung von Schwadenbildung)
  • Wasserrückgewinnung aus Abgasen (zum Beispiel für Reformingprozess bei Brennstoffzellen)
  • Klimakälteerzeugung

Thermochemische Speicher

  • Saisonale Wärmespeicher auf Basis von Absorptionsprozessen

Latentwärmespeicher

  • Speicher mit geringer Temperaturspreizung reduzieren thermodynamische Verluste bei der Wärmeversorgung

Hochtemperaturspeicher

  • Pufferspeicher zur flexiblen Energiebereitstellung durch Solarkraftwerke

Power to Gas

  • Methanisierungsreaktor mit offenem Sorptionsprozess, effiziente Wärmeabfuhr und Verbesserung der Performance durch Prozessgastrocknung

Projektbeispiele thermische Speicher