Thermochemische Energiespeicherung zur Aufwertung industrieller Abwärme – Experimentelle Untersuchung der Zyklenstabilität des Reaktionssystems SrBr2/H2O

Abstract

Thermochemische Energiespeicher auf Basis von Gas-Feststoff-Reaktionssystemen bieten neben hohen Speicherdichten die Möglichkeit, die gespeicherte thermische Energie mittels Wärmetransformation aufzuwerten. Durch eine Anpassung des Druckzustands während des Speichervorgangs kann das Temperaturniveau der thermischen Energie ohne einen weiteren Prozessschritt angehoben werden. Eine Anwendung dieser Technologie mit großem Potential zur Einsparung von Primärenergie stellt die Speicherung und Aufwertung industrieller Abwärme dar, welche aufgrund ihres niedrigen Temperaturniveaus oft ungenutzt an die Umgebung abgegeben wird. Als vielversprechendes Reaktionssystem für diese Anwendung wurde SrBr2/H2O identifiziert. Erste experimentelle Untersuchungen konnten die technische Machbarkeit der Wärmetransformation sowie Stabilität der Reaktion über 35 Zyklen im Labormaßstab nachweisen. Um die dauerhafte Anwendbarkeit des Reaktionssystems weiter zu untersuchen, wurde im Rahmen dieser Arbeit ein Versuch über 240 Speicherzyklen durchgeführt. Die Auswertung des Zyklenversuchs zeigte eine Abnahme der durch die Reaktion entstehenden Temperaturhübe und Massenänderungen des Reaktionsmaterials. Da sich das Reaktionsverhalten jedoch vor allem während den ersten 50 Zyklen verändert und danach annährend stabil ist, wurde dem Reaktionssystem Zyklenstabilität über 240 Speicherzyklen nachgewiesen.