„nachhaltigen technologien“ 4|2019

thermischer Leistung gewährleistet sein. Damit wird die Speicherkomponente größer und schwerer als das Speichermaterial allein und die erreichbare Spei- cherkapazität wird sich reduzieren. Das gilt auch für die Kosten: Die komplette Speicherkomponente wird deutlich teurer sein als das Speichermaterial alleine. Untersuchungen im Rahmen der IEA-Arbeitsgruppe haben ergeben, dass die Kosten für das Speichermate- rial in vielen Fällen lediglich zwischen 10 % und 20 % der Komponentenkosten ausmachen. Speicherkapazität in Abhängigkeit der Betriebsbedingungen Bei der Beurteilung innovativer Speichermaterialien steht meist die erreichbare Speicherkapazität im Vordergrund. Die Speicherkapazität ist allerdings kei- ne Materialeigenschaft, sondern hängt entscheidend von den Prozessparametern ab. Die Lade- und Entla- deprozesse werden durch Temperaturen beschrieben. Bei Latentwärmespeichern 3 sind das jeweils die Ein- und Austrittstemperatur des Wärmestroms [3] . Bei thermochemischen Prozessen 4 , die thermodyna- misch wie Wärmepumpen betrachtet werden, muss zusätzlich noch die Verbindung zur Umwelt und de- ren Temperatur berücksichtigt werden [3] . Beim Einsatz eines thermochemischen Speichers – in den konkreten Forschungsarbeiten ein offenes Speichersystem mit Zeolith vom Typ 13X – hängt die Kapazität also sehr stark von den Bedingungen beim Laden und Entladen ab. Geht man von der Spei- cherung solarthermischer Wärme bei 95 °C, einer Umgebungstemperatur beim Laden im Sommer von 30 °C und einer minimalen Entladetemperatur von 38 °C bei einer Umgebungstemperatur im Winter von 1 °C aus, ergibt sich lediglich eine Kapazität von 9 kWh/m³ [3] . Erhöht man die Ladetemperatur auf 200 °C, die z. B. elektrisch aus einer PV-Anlage bereitgestellt werden kann, so kann eine Kapazität von 135 kWh/m³ erreicht werden [3] . Grund für diese extreme Abhängigkeit von den Be- triebsbedingungen ist vor allem die sehr niedrige Wasserdampfkonzentration bei 1 °C während des Entladens und die Tatsache, dass Zeolith erst bei höheren Temperaturen (über 150 °C) wirkungsvoll geladen werden kann. Zum Vergleich liegt die Speicherkapazität eines einfachen Warmwasserspeichers für den ersten Fall ANZEIGE www.beckhoff.at/leistungsmessung Um weltweit steigende Energiekosten zu senken, muss in allen Industrie-Bereichen der Energieverbrauch präzise erfasst werden. Für eine einfache, systemintegrierte Lösung bietet Beckhoff modulare EtherCAT-Klemmen, die ein breites Anwendungsspektrum abdecken. Damit kann an jeder beliebigen Stelle im Maschinen- und Anlagen- bau oder im Gebäude die Energie erfasst und der Energieverbrauch transparent gemacht werden. Das Multimeter EL3403: 3-Phasen-Leistungsmessklemme bis 500 V AC: Strom, Spannung, gemeinsamer Sternpunkt Das High-Feature-Multimeter EL3413: 3-Phasen-Leistungs- messklemme bis 690 V AC, isolierte Stromeingänge, Oberschwin- gungsanalyse Das Netz-Oszilloskop EL3773: Highend-Netzanalyse zur Zustandserfassung eines 3-phasigen Wechselspannungsnetzes | EK12-12G | Die Beckhoff Energie-Experten Systemintegrierte Energiemessung mit Feldbus-Anschluss EL3773: Das Netz- Oszilloskop EL3403: Das Multimeter EL3413: Das High-Feature- Multimeter 1 Speicherkapazität: gespeicherte Energie pro Volumen oder Masse in kWh/kg oder kWh/m³; Lade-/Entladeleistung in W/kg oder W/m³; Speicherwirkungsgrad: Verhältnis von entladener zu geladener Energie 2 Engl. Phase-Change-Material (PCM) 3 Ein Latentwärmespeicher (auch Phasenwechselspeicher) ist ein spezieller Typ von Wärmespeicher, der einen Großteil der ihm zuge- führten thermischen Energie in Form von latenter Wärme (z. B. für einen Phasenwechsel von fest zu flüssig) speichert. 4 Thermochemische Wärmespeicher speichern Wärme durch chemische Reaktionen, in denen Wärme zugeführt werden muss, und geben sie mittels Reaktionen, durch die Wärme frei wird, wieder ab.