Im Rahmen der Forschungszusammenarbeit der Internationalen Energieagentur werden neue Technologieentwicklungen für Energiespeicher auf internationaler Ebene vorangetrieben. Mit innovativen Materialien für kompakte thermische Speicher (CTES) beschäftigte sich das Projekt Task 67 aus dem IEA-Technologieprogramm Solar Heating and Cooling.1
Expert:innen aus Materialforschung, Komponentenentwicklung und Systemintegration arbeiteten in diesem Projekt zusammen, um kompakte Wärmespeicher weiterzuentwickeln und deren Markteinführung zu beschleunigen. Im Zentrum stand die Untersuchung und Optimierung von Phasenwechselmaterialien (PCM) sowie thermochemischen Materialien (TCM), auf denen diese Technologien basieren. Mehr als 80 Expert:innen aus 16 Ländern nahmen an den Arbeiten im Rahmen von fünf Subtasks teil. Die Leitung des gesamten Projekts hatte die AEE INTEC. Mit Beteiligung vieler österreichischer Expert:innen konnten in allen Arbeitspaketen wichtige Ergebnisse für die Weiterentwicklung und den zukünftigen Einsatz kompakter thermischer Speicher erzielt werden.
Materialcharakterisierung und Datenbank
Unter der Leitung des AIT Austrian Institute of Technology wurden mehrere standardisierte Messverfahren für CTES-Materialien entwickelt und validiert sowie die Material- und Wissensdatenbank weiter ausgebaut und gepflegt.
Verbesserung von kompakten Speichermaterialien
Hier ging es um Strategien zur Anpassung der Reaktivität von CTES-Materialien, um deren Eigenschaften und Leistungen zu verbessern. Am Institut für angewandte Synthesechemie der TU Wien wurden innovative Arbeiten auf den Gebieten Material- und Komponentenentwicklung durchgeführt und neue kompakte Speichermaterialien aus der Familie der Oxalate sowie der Tutton-Salze gefunden und charakterisiert.
Bestimmung des Ladezustands von kompakten WärmeSpeichern
Ziel war die Entwicklung von Techniken, mit denen der Ladezustand eines CTES zuverlässig und kostengünstig bestimmt werden kann. Die österreichischen Partner FHOÖ und AEE INTEC haben im Projekt SorSens2 unterschiedliche Verfahren zur Bestimmung des Ladezustands eines Sorptionsspeichers entwickelt und geprüft. Für alle Arten von Energiespeichern ist der aktuelle Ladezustand (State of Charge, SOC) ein wichtiger Parameter für den Betrieb und die Steuerung. Im Gegensatz zu sensiblen Wärmespeichern kann der Ladezustand thermochemischer Speicher nicht über die aktuelle Entladetemperatur bestimmt werden. Vielmehr stellt der aktuelle Feuchtigkeitsgehalt des Materials sowie dessen Verteilung im gesamten Speichersystem einen repräsentativen Wert für den Ladezustand dar. Im Rahmen des Projekts wurden 26 Messmethoden zur effektiven Bestimmung des Ladezustands von PCM- oder TCM-Systemen gesammelt und klassifiziert sowie vier Prototypen mit einer direkten Interaktion zwischen Material und Kontrollsystem vorgestellt und diskutiert.
1 nachhaltigwirtschaften.at/de/iea/technologieprogramme/shc/iea-shc-task-67.php
Das Projekt wurde als gemeinsamer und kooperativer Task innerhalb der beiden TCPs Solar Heating and Cooling und Energy Storage (siehe Interview) durchgeführt.
2 SorSens – Development of a virtual sensor for state-of-charge evaluation of TCM energy storage
