Experimentelle Untersuchungen zur Zyklenstabilität des Reaktionssystems SrBr2/SrBr2xH2O für die thermochemische Energiespeicherung im Niedertemperaturbereich

Abstract

Am Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR) wird innerhalb des Instituts für Technische Thermodynamik an thermochemischen Energiespeichern geforscht. Es werden unter anderem Salz/Wasserdampfsysteme auf ihre Eignung als thermochemische Speichersysteme untersucht. Hierbei wurde die reversible Reaktion von Strontiumbromidanhydrat (SrBr2) zu Strontiumbromidmonohdydrat (SrBr2xH2O) für die thermochemische Energiespeicherung im Temperaturbereich der Industrieabwärme als vielversprechend bewertet. Es zeichnet sich unter anderem durch eine theoretisch mögliche technische Wärmetransformation von Wasserdampf bei Normaldruck aus. Nachdem in der Thermoanalyse die Zyklenstabilität der Reaktion im Mg-Maßstab nachgewiesen wurde, ist im Rahmen einer Diplomarbeit eine Anlage entstanden, welche die Untersuchung der Zyklenstabilität von diesem und anderen Salz/Wasserdampfsystemen im größeren Maßstab ermöglicht. Ziel der Masterarbeit ist es, diese Anlage in Betrieb zunehmen, notwendige Verbesserungen vorzunehmen und das Anlagenprinzip zu validieren. Des Weiteren soll die vielversprechende Reaktion von SrBr2 und Wasserdampf auch im größeren Maßstab auf ihre Zyklierungseigenschaften hin untersucht werden. Durch die Änderung der Dichte während der Reaktion ist in einer Schüttung aus SrBr2 eine Veränderung der Porosität bei einer Zyklierung zu erwarten. So könnten sich beispielsweise Kanäle oder Agglomerationen bilden. Eine solche Strukturbildung in der Schüttung führt zu einer Änderung des Stoff- und Wärmetransports während der Zyklierung und beeinflusst damit auch deren Reaktivität. Anhand einer Umsatzmessung in der experimentellen Zyklenanlage und einer optischen Untersuchung der Reaktorschüttung nach der Zyklierung, soll diese Hypothese überprüft werden.