Umsetzung und Bewertung der thermochemischen Energiespeicherung für die solare Gebäudebeheizung.

Abstract

Die Komplexität der thermochemischen Energiespeicherung (TCES) besteht darin, dass ein Speichermaterial nie getrennt von einer Anwendung, und eine Anwendung nie getrennt von einem Speichermaterial betrachtet werden kann. Mit den durchgeführten Untersuchungen, entwickelten Bewertungssystematiken und aufgebauten Laboranlagen können nun neue Anwendungsfelder der thermochemischen Energiespeicherung untersucht, bewertet und miteinander verglichen werden. Aus der Vielzahl der möglichen Anlagen- und Systemkonzepte wird ein Konzept mit offener Prozessführung Wasser und Speichermaterialtransport betrachtet, welches mittels einer reversiblen Gas-Feststoffreaktion eine Langzeitwärmespeicherung ermöglicht. Dieses Konzept grenzt sich von den bisher in der Literatur beschriebenen Konzepten vor allem dadurch ab, dass bei einer Gas-Feststoffreaktion ein Speichermaterialtransport umgesetzt wird. Bisher realisierte Systeme betrachten bei einer Trennung von Reaktion und Bevorratung nur flüssigkeitsbasierte Speichermaterialien. Es wird erstmals ein ganzheitliches Bewertungssystem für die thermochemische Energiespeicherung am Beispiel der solaren Gebäudebeheizung erarbeitet. Es umfasst eine Speichermaterialuntersuchung, thermische Bewertung mittels Jahressimulationen unter transienten Randbedingungen bis hin zu einer Lebenszyklusanalyse und Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der gesamten Heizungsanlage.