Das Projekt "Teilvorhaben: Gesamtkoordination und Beiträge zum Speicherkonzept A - Kaskadierender Sorptionsspeicher" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Karlsruher Institut für Technologie (KIT), Fachgebiet Strömungsmaschinen (FSM) durchgeführt. Die Energie- und Leistungsdichte von Sorptionsspeichern sollen durch neue Adsorbenzien, neue Komposite für verbesserten Wärme- und Stofftransport und durch neue Systemkonzepte deutlich erhöht werden. Am KIT-FSM wird das Konzept eines mit einer Sorptionswärmepumpe kaskadierend betriebenen Adsorptionsspeichers untersucht. Zielwert ist eine effektive Energiedichte von 180 kWh pro Kubikmeter bei einem nutzbaren Temperaturhub von 30 K. Am KIT-TFT wird ein Beschichtungsverfahren für Adsorbentien auf Wärmeübertragerstrukturen entwickelt. Hierzu soll ein grundlegendes Verständnis der rheologischen Eigenschaften der verwendeten Schlicker, der Beschichtung und Trocknung, der Kinetik und der Adsorptionsdynamik geschaffen werden. Das KIT-FSM übernimmt die Gesamtkoordination (AP5) des Vorhabens MAKSORE und arbeitet an der Systemmodellierung und -simulation des kaskadierenden Sorptionsspeichers (AP A.3). Als aussichtsreich identifizierte Systemkonfigurationen werden in AP 4 einer detaillierten techno-ökonomischen Bewertung unterzogen. Das KIT-TFT konzentriert sich in AP A.1 auf das Beschichtungsverfahren für flache sowie strukturierte Substrate. Hierfür werden in AP A.1.2 die benötigten Schlicker hergestellt, charakterisiert und optimiert, in AP A.1.3 wird ein geeignetes Beschichtungswerkzeug entwickelt und evaluiert, und in AP A.1.4 wird der Trocknungsschritt näher untersucht. Für den gesamten Adsorptionsprozess werden die einzelnen Teilprozesse charakterisiert und modelliert.
Das Projekt "MAKSORE: Materialien und Komponenten für Sorptionswärmespeicher mit hoher Energiedichte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme durchgeführt. Übergeordnetes Ziel dieses Vorhabens ist es, das grundlegende Verständnis von Sorptionsspeichern zu erweitern und mit einem grundlagenorientierten Forschungsansatz die Voraussetzungen für deutlich verbesserte Sorptionsspeicher zu schaffen. Dabei sollen Materialforschung an Sorbenzien und Kompositen sowie Ansätze zur Verbesserung der Wärme- und Stoffübertragung im engen Zusammenhang mit den Randbedingungen der jeweiligen Anwendung betrachtet werden. Die Entwicklung einer anwendungsübergreifenden gemeinsamen Modellierung soll zu einem vertieften Verständnis der Teilprozesse und des Gesamt-Speicherzyklus beitragen. Dies wird durch eine enge Zusammenarbeit zwischen anwendungsorientierten Forschungsinstituten und Vertretern der Grundlagenforschung in Chemie und Prozesswissenschaften erreicht. Konkrete Zielsetzung dieses Verbundvorhabens ist es durch gezielte Forschung an Materialien, Kompositen und Prozessen die Voraussetzung zu schaffen, um Speicherdichte und erreichbaren Temperaturhub gegenüber dem Stand der Technik deutlich zu erhöhen. Dies soll entlang von drei unterschiedlichen, als aussichtsreich erachteten apparatetechnischen Speicherkonzepten erfolgen. Das Fraunhofer ISE verfolgt hierbei federführend das Konzept eines kaskadierenden Sorptionsspeichers. Die Arbeitsplanung sieht hier eine Aufteilung in 5 Arbeitspakete vor. Neben der Materialsynthese und Charakterisierung werden die Prozessdynamik, die Systemmodellierung und eine Techno-ökonomische Bewertung durchgeführt.