„nachhaltige technologien 03 | 2026"

ren Technologien werden auch nicht-technische wie politische und regulatorische Rahmenbedingungen und Geschäftsmodelle untersucht. An dem Task sind Fachleute aus Wissenschaft und Industrie aus 31 Institutionen und 13 Ländern beteiligt. Technologie und Anwendung zusammenbringen Ein zentrales Thema von Task 44 ist die Frage, welche Technologie zu welcher Anwendung passt. Auf der einen Seite gibt es verschiedene Arten von Carnot- Batterien und P2H. Diese können beispielsweise elektrische Beheizung oder Wärmepumpen verwen- den und mit verschiedenen Wärmespeicherarten arbeiten. Auf der anderen Seite stehen mögliche Anwendungsgebiete mit sehr unterschiedlichen Anforderungen, beispielsweise bezüglich des Pro- zesstemperaturniveaus: In der Lebensmittelindustrie wird vielfach Wärme auf niedrigem oder mittlerem Temperaturniveau etwa für Koch- und Pasteurisie- rungsprozesse benötigt. Im Gegensatz dazu können in der chemischen Industrie deutlich höhere Tempe- raturen beispielsweise für Destillation erforderlich sein. Neben dem Temperaturniveau spielt auch die Form der benötigten Wärme eine Rolle. Wird heiße Prozessluft benötigt, handelt es sich um sensible Wärme. Bei der Bereitstellung von Prozessdampf handelt es sich hingegen um latente Wärme. Um die Eignung verschiedener Technologien und Anwendungen systematisch beurteilen zu können, wird im Task eine sogenannte „Matchmaking Matrix“ entwickelt. Sie soll übersichtlich darstellen, welche Technologiekombinationen für bestimmte industrielle Anforderungen besonders geeignet sind. Dafür ist es notwendig, mögliche Anwendungsbe- reiche von Carnot-Batterien und speichergestützten P2H-Systemen zu identifizieren und zu analysieren. AEE INTEC bearbeitet im internationalen Projekt gemeinsam mit den nationalen Projektpartnern ecop Technologies GmbH und AIT-Austrian Institute of Technology diese Fragestellung und leitet den entsprechenden Subtask C. Hier wurden Daten zu verschiedenen Anwendungsfällen gesammelt und daraus Referenzfälle abgeleitet. Ein Referenzfall ist beispielsweise die Bereitstellung von Dampf für die Industrie: Das System wird elektrisch beladen, wenn vorhanden kann auch Abwärme integriert werden. Beim Entladen soll Dampf erzeugt werden, also la- tente Wärme. Der Temperaturbereich beim Entladen liegt beispielsweise zwischen 200°C und 400°C. Carnot-Batterie mit unterirdischem Wärmespeicher Neben der Arbeit im internationalen Task bearbeitet AEE INTEC auch weitere Forschungsprojekte zu Carnot-Batterien. Eines davon ist das von der Öster- reichischen Forschungsförderungsgesellschaft FFG genutzt werden. Darin liegt ein wesentlicher Vorteil von Carnot-Batterien: Sie koppeln den Wärme- und Stromsektor, und das in beide Richtungen. Außerdem sind Carnot-Batterien flexibel in der Standortwahl und unabhängig von kritischen Rohstoffen. Funktionsprinzip einer wärmeintegrierten Carnot-Batterie Quelle: AEE INTEC, Johanna Roth Internationale Zusammenarbeit Auch international wird das Potenzial dieser Speichertechnologie untersucht. Im Jahr 2023 wurde der Energy Storage Task 36 „Carnot Batteries“ der Internationalen Energieagentur (IEA) abgeschlossen. In dem Projekt untersuchten Expert*innen aus Forschung und Industrie die Technologie und ihre mögliche Rolle im Energiesystem der Zukunft. Die Arbeiten zeigten, dass Carnot-Batterien eine vielversprechende Option für skalierbare, standort- unabhängige und potenziell ressourcenschonende Energiespeicher darstellen. Gleichzeitig wurde deutlich, dass sich die Technologie in einem frühen Entwicklungsstadium befindet und noch Hürden zur Anwendung überwunden werden müssen. Aufbauend auf diesen Ergebnissen wurde 2024 unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) der neue IEA Energy Storage Task 44 gestartet. Während Task 36 grundlegende Fragestellungen zu Carnot-Batterien als Stromspei- chertechnologie bearbeitete, rückt Task 44 konkrete Anwendungen und die Einbindung in industrielle Ener- giesysteme stärker in den Mittelpunkt. Neben wär- meintegrierten Carnot-Batterien untersucht Task 44 auch speichergestützte Power-to-Heat-Systeme (P2H). Im Gegensatz zu klassischen Carnot-Batterien mit Strominput beim Beladen und Stromoutput beim Entladen wird bei P2H zwar Strom zur Speicherbe- ladung verwendet, bei der Entladung jedoch nur Wärme und kein Strom bereitgestellt. Im Mittelpunkt von Task 44 steht die Frage, wie wärmeintegrierte Carnot-Batterien und speicherun- terstützte P2H dazu beitragen können, industrielle Prozesse und die damit verbundenen Wärme- und Stromnetze zu dekarbonisieren. Diese Frage wird aus unterschiedlichen Perspektiven bearbeitet. Neben technischen Themen wie Simulationen und verfügba- Wärmeintegrierte Carnot-Batterie Thermischer Speicher Strom Strom (Ab)Wärme Wärme