„nachhaltige technologien 3|2016"

hermochemische Wärmespeicherung basiert auf der Trennung zweier Komponenten unter Wärmezu- fuhr als Ladevorgang und der Rückreaktion dieser Komponenten unter Wärmeabgabe als Entladung des Speichers. In einem offenen Adsorptionsprozess wird der Speicher geladen, indem ein heißer Luftstrom das im Adsorbens - in unserem Fall Zeolith - aufgenom- mene Wasser „desorbiert“. Das trockene Adsorbens kann dann wieder Wasserdampf adsorbieren und gibt dabei die gespeicherte Wärme wieder ab. Die nachfol- gende Abbildung zeigt diesen Vorgang schematisch. Ein solcher Speicherprozess konnte erfolgreich in einen Geschirrspüler integriert werden. Konventioneller Spülvorgang Nach dem Vorspülen wird das Spülwasser auf ca. 50° erwärmt. Danach beginnt der eigentliche Spülvorgang. Nach dem Spülen wird frisches Wasser noch einmal auf ca. 60 °C erwärmt, um die Trocknung des Spülgutes einzuleiten. Damit wird das Geschirr aufgeheizt, das Wasser auf dem Geschirr verdampft, kondensiert an der kälteren Außenwand des Spülers und läuft ab. Energie wird hauptsächlich in den beiden Aufheizvor- gängen verbraucht. Spülvorgang mit integriertem Sorptionsspeicher Beim Spülprozess mit integriertem Sorptionsspeicher wird nun beim Laden des Speichers auch das Wasser zumSpülen erhitzt. Dazuwird heiße Luftmit über 300°C in die Zeolithschüttung geblasen. Die Luft verlässt die Schüttung mit ca. 60 °C und 100% Luftfeuchtigkeit. Der Wasserdampf kondensiert am kalten Geschirr und gibt die Kondensationswärme ab. Damit erhitzt sich das Spülwasser, das im Kreis gepumpt wird, bis auf die geforderten 50 °C und gleichzeitig wird der Zeolith desorbiert. Im Bild unten ist der Ladevorgang schematisch dargestellt. Nach dem Spülvorgang wird die feuchte Luft aus dem Spülraum durch die Zeolithschüttung geblasen. Dabei wird die Feuchtigkeit adsorbiert und heiße und trockene Luft wird zur Trocknung des Geschirrs bereitgestellt. Für kurze Zeit können hier sehr hohe Temperaturen bis zu 200 °C auftreten. Da die Feuch- tigkeit in der Spüleratmosphäre aber rasch absinkt, geht auch die Temperatur zurück. Die Luft aus dem Speicher bleibt aber immer sehr trocken. Am Ende des Trocknungsvorgangs ist das ganze Wasser im Zeolith adsorbiert. T Schema eines Adsorptionsprozesses Schematische Darstellung des Adsorptionsspeichers im Geschirrspüler (Lade- und Entladevorgang) Wassermoleküle Adsorbens Oberfläche Adsorption Desorption Wärme Geschirrspüler mit thermochemischem Wärmespeicher Andreas Hauer Foto: ZAE Bayern