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FlexModul - Demonstration eines modularen Wärmespeichersystems auf Basis von Feststoffsorption

Wärmespeichersysteme auf Basis von Feststoffsorption haben das Potenzial, drei- bis viermal höhere Energiedichten im Vergleich zu Wasserspeichern zu erreichen und können Energie über einen langen Speicherzeitraum saisonal effizient speichern.

Aufgrund ihres erheblichen Flexibilitäts- und Ausgleichspotentials werden Wärmespeichersysteme in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Integration von erneuerbaren Energiequellen und Abwärme spielen. Thermo-chemische Speichersysteme auf Basis von Feststoffsorption mit drei- bis viermal so hohen Energiedichten im Vergleich zu Wasserspeichern besitzen das Potenzial, Energie saisonal zu speichern. Weder vergleichbare nationale noch internationale Entwicklungen auf diesem Gebiet konnten bisher jedoch zur Markteinführung gelangen, und derzeit wird noch an niedrigen Technology Readiness Levels (TRL) gearbeitet. Um den Schritt von TRL 6 (Technology Demonstration) aus einem Vorgängerprojekt zu TRL 8 (System Development) machen zu können, kombiniert das Projekt FlexModul zahlreiche technologische Verbesserungen auf verschiedenen Ebenen. Dadurch soll Marktreife erreicht und national bzw. international eine technologische Vorreiterrolle übernommen werden. Der Schwerpunkt liegt auf Weiterentwicklungen auf Komponenten- und Systemebene, wobei insbesondere Modularität, Kompaktheit, Skalierbarkeit und Massenproduktionsfähigkeit im Vordergrund stehen. Dadurch sollen die Investitionskosten reduziert und die Anwendungsmöglichkeiten des Konzeptes maximiert werden. Optimierungen in den Bereichen Materialeinsatz, Systemkomplexität, Steuerung, Gebäudeintegration etc. sind ebenfalls wichtige Aspekte. Um die Anwendungsmöglichkeiten der Technologie zu zeigen, werden Arbeiten zur Untersuchung verschiedener Business Cases unter Berücksichtigung der technischen und wirtschaftlichen Performance des modularen Speicherkonzepts durchgeführt. Das optimierte System wird in zwei Anwendungsfällen demonstriert:

1) Saisonale Speicherung - Überschüssige Wärme von Photovoltaik- oder solarthermischer Anlagen wird saisonal gespeichert und somit der Eigenverbrauch von Solarenergie über das ganze Jahr erhöht, um fast 100 % erneuerbare Energieversorgung zu erreichen. Zur Demonstration wird der Speicher in ein Einfamilienhaus integriert und liefert Wärme für die Warmwasserbereitung und die Raumheizung.

2) Power-to-Heat (P2H)-Speicherung mit hoher Energiedichte als kostengünstige Alternative zu Batterien, um den Eigenverbrauch deutlich zu erhöhen. Der Speicher dient dem täglichen Ausgleich von Stromüberschüssen aus lokaler Photovoltaik und KWK im Hauben-Restaurant/Hotel "Steirereck" am Pogusch (Stmk.) und der Bereitstellung von Wärme für Warmwasser und Raumheizung.

Portrait Samuel  Knabl, M.Sc.

Projektleiter

Samuel Knabl, M.Sc.

Auftraggeber

Klima- und Energiefonds

Projektkoordination

AEE - Institut für Nachhaltige Technologien

Projektpartner

Energie Steiermark

TBH Ingenieur GmbH

GREENoneTEC Solarindustrie GmbH

Pink GmbH

Status

laufend