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Entwicklung eines Latentwärmespeichers und eines PCM-Slurry auf Salzhydratbasis mit Phasenwechseltemperatur 15 Grad C (PC-Cools-S): Materialentwicklung

Das Projekt "Entwicklung eines Latentwärmespeichers und eines PCM-Slurry auf Salzhydratbasis mit Phasenwechseltemperatur 15 Grad C (PC-Cools-S): Materialentwicklung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Das Projekt PC-Cools-S setzt sich die Verbesserung und Weiterentwicklung der PCM-Technologie im Bereich der Gebäudekühlung zum Ziel, welche eine energetisch sinnvolle Alternative bzw. Ergänzung zur herkömmlichen Kältetechnik darstellt. Voraussetzung ist allerdings, dass die eingesetzten Latentwärmespeicher zyklenstabil sind und effizient regeneriert werden können. Daher sollen im hier beantragten Projekt neue PCM (Phase Change Materials) auf Salzhydratbasis mit Schmelztemperatur 15 Grad Celsius für zentrale Speicheranwendungen entwickelt und charakterisiert werden. Das Projekt umfasst weiterhin umfangreiche Entwicklungsarbeiten für einen zentralen Speicher und zur Herstellung von PCS (Phase Change Slurries). Es werden neue Ansätze zur Herstellung von PCS untersucht, in welchen Salzhydrate zum Einsatz kommen sollen. Die Forschungsarbeiten an den PCS beinhalten neben deren thermischer Charakterisierung auch umfangreiche Tests zur benötigten Pumpen-, Wärmeüberträger- und Systemtechnik. Es wird ein PCM mit Phasenübergangstemperatur bei etwa 15 Grad C für den Einsatz in einem zentralen Speicher entwickelt. Darauf aufbauend wird ein zentraler Speicher für die Gebäudekühlung entwickelt und getestet.

Teilaufgabe: Entwurf LWS für praxisnahen Einsatz in der Industrie, Weiterentwicklung der Entwurfsgrundlagen für kommerzielle Systeme sowie thermoökonomische Optimierung von LWS

Das Projekt "Teilaufgabe: Entwurf LWS für praxisnahen Einsatz in der Industrie, Weiterentwicklung der Entwurfsgrundlagen für kommerzielle Systeme sowie thermoökonomische Optimierung von LWS" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, das im Rahmen des PROSPER Vorhabens entwickelte Graphit-Rippenrohr ('Sandwich') Latentspeicherkonzept um den Faktor 20 hoch zu skalieren und im anwendungsnahen Einsatz in der Porenbetonindustrie zu testen und zu qualifizieren. Im Projekt werden verbesserte Auslegungsoptionen zur Senkung der spezifischen Kosten des Speichersystems untersucht, die für einen wirtschaftlichen Einsatz der Latentspeichertechnik erforderlich sind. Zudem werden die Voraussetzungen für eine weitere Skalierung der Technologie für andere Anwendungsgebiete geschaffen. Der Arbeitsplan umfasst: Die Entwicklung und Fertigung eines Latentwärme- Speichersystems bestehend aus zwei 200 kW Modulen und deren Integration in den Abwärmestrang der Porenbetonfertigung bei Xella, Ermittlung des Betriebsverhaltens und der Langzeitstabilität, die Weiterentwicklung der Auslegungskonzepte in Hinblick auf Kostensenkung und Effizienzverbesserung und die Entwicklung der Entwurfsgrundlagen für die bedarfsgerechte Auslegung von PCM-Speichern. Mit den Projektergebnissen ist die Basis für die betriebliche Umsetzung und eine breite Einführung in der Porenbetonindustrie geschaffen. Neue Ergebnisse und Ansätze werden patentrechtlich gesichert. Hiermit soll die Basis geschaffen werden, eine nachfolgende Technologieentwicklung zur Speicherung industrieller Prozesswärme im Bereich 140 C bis 250 C zielgerecht durchführen zu können.

Teilaufgabe: Bau und Erprobung eines LWS für die industrielle Prozesswärmenutzung unter industriellen Betriebsbedingungen

Das Projekt "Teilaufgabe: Bau und Erprobung eines LWS für die industrielle Prozesswärmenutzung unter industriellen Betriebsbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von SGL Carbon SE durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, das im Rahmen des PROSPER Vorhabens entwickelte Graphit-Rippenrohr ('Sandwich') Latentspeicherkonzept um den Faktor 20 hoch zu skalieren und im anwendungsnahen Einsatz in der Porenbetonindustrie zu testen und zu qualifizieren. Im Projekt werden verbesserte Auslegungsoptionen zur Senkung der spezifischen Kosten des Speichersystems untersucht, die für einen wirtschaftlichen Einsatz der Latentspeichertechnik erforderlich sind. Zudem werden die Voraussetzungen für eine weitere Skalierung der Technologie für andere Anwendungsgebiete geschaffen. Der Arbeitsplan umfasst: Die Entwicklung und Fertigung eines Latentwärme- Speichersystems bestehend aus zwei 200 kW Modulen und deren Integration in den Abwärmestrang der Porenbetonfertigung bei Xella; Ermittlung des Betriebsverhaltens und der Langzeitstabilität; die Weiterentwicklung der Auslegungskonzepte in Hinblick auf Kostensenkung und Effizienzverbesserung und die Entwicklung der Entwurfsgrundlagen für die bedarfsgerechte Auslegung von PCM Speichern. Das Betriebs- und Langzeitverhalten von Latent-Wärmespeichern und die erforderlichen Wartungsintervalle haben besonderen Einfluss auf die Akzeptanz in der Industrie. Mit der Beantwortung dieser beiden Fragen kann erst die Wirtschaftlichkeit der neuen Technologie gezeigt werden. Damit steht und fällt eine erfolgreiche Produktweiterentwicklung und Markteinführung. Durch einen Einsatz bei Systemen auf Basis einer Kraft-Wärmekopplung würde sich der Anwendungsbereich für die Latentwärmespeicher erheblich erweitern. Derartige Systeme könnten auch in zahlreichen anderen Industriezweigen zum Einsatz kommen.

Schwerpunkt: Wärmespeicherung

Das Projekt "Schwerpunkt: Wärmespeicherung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dörken GmbH & Co. KG durchgeführt. In diesem Vorhaben sollen Membrankonstruktionen für die wärmetechnische Sanierung konzeptioniert und optimiert werden. Das Ziel besteht in der Entwicklung von elementierten Prinziplösungen im Bereich der textilen Architektur zur Erhöhung der energetischen Effizienz von Gebäuden, speziell im Bestand. Zunächst wird eine Typologie zur Anwendung von Membranen im Bereich der Gebäudehülle erarbeitet. Die wesentliche Aufgabe besteht in der Kombination der baukonstruktiven, funktionalen und gestalterischen Anforderungen. Darauf aufbauend werden anschließend die funktionalen Eigenschaften optimiert und neuartige Komponenten und Systeme entwickelt. Basierend auf den erzielten Ergebnissen werden Prinziplösungen erstellt, die als elementierte Komponenten und Systeme zum Einsatz kommen. Projektbegleitend wird eine entsprechende Öffentlichkeitsarbeit durchgeführt. Außerdem findet eine Kooperation mit anderen Projekten dieses Themenschwerpunkts statt. Dörken entwickelt ein Gesamtkonzept des textilen Bauens mit integrierten PCM-Systemen und vermarktet die Modulsysteme mit PCM zum Einsatz in Leicht- und Membranbauten zur energetischen Sanierung.

Teilaufgabe: Integration und Erprobung eines LWS für die industrielle Prozesswärmenutzung unter Betriebsbedingungen

Das Projekt "Teilaufgabe: Integration und Erprobung eines LWS für die industrielle Prozesswärmenutzung unter Betriebsbedingungen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Xella Baustoffe GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist es, das im Rahmen des PROSPER-Vorhabens entwickelte Graphit-Rippenrohr ('Sandwich') Latentspeicherkonzept um den Faktor 20 hoch zu skalieren und im anwendungsnahen Einsatz in der Porenbetonindustrie zu testen und zu qualifizieren. Im Projekt werden verbesserte Auslegungsoptionen zur Senkung der spezifischen Kosten des Speichersystems untersucht, die für einen wirtschaftlichen Einsatz der Latentspeichertechnik erforderlich sind. Zudem werden die Voraussetzungen für eine weitere Skalierung der Technologie für andere Anwendungsgebiete geschaffen. Der Arbeitsplan umfasst: Die Entwicklung und Fertigung eines Latentwärme-Speichersystems bestehend aus zwei 200 kW Modulen und deren Integration in den Abwärmestrang der Porenbetonfertigung bei Xella, Ermittlung des Betriebsverhaltens und der Langzeitstabilität, die Weiterentwicklung der Auslegungskonzepte in Hinblick auf Kostensenkung und Effizienzverbesserung und die Entwicklung der Entwurfsgrundlagen für die bedarfsgerechte Auslegung von PCM-Speichern. Bei erfolgreichem Abschluss des Forschungsvorhabens ist geplant dieses System in allen Porenbeton- und Kalksandsteinwerken des Antragstellers, die über Heizkammern verfügen, nachzurüsten.

Leitprojekt; Begleitforschung und Koordination

Das Projekt "Leitprojekt; Begleitforschung und Koordination" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerisches Zentrum für Angewandte Energieforschung e.V. durchgeführt. Im Rahmen des Leitprojektes 'Innovative PCM-Technologien' werden für die Gebäudeheizung und -klimatisierung neue, innovative Konzepte der Latentwärmespeicherung entwickelt. Die Speichermaterialien (PCM = Phase Change Materials) weisen beim Phasenwechsel eine vergleichsweise hohe Energiespeicherdichte auf. Mit dem Einsatz dieser Technologie werden erhebliche Energieeinsparungen in bestehenden oder neu zu errichtenden Gebäuden erwartet.

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