![\"Industriehalle](\"https:\/\/www.fachzeitungen.de\/pressemeldungen\/wp-content\/uploads\/2021\/12\/411457-e1639139038548.jpg\" "\\"W\u00e4rme")
Modular aufgebauter W\u00e4rmespeicher<\/p> Modular aufgebauter W\u00e4rmespeicher<\/p>
Ein modular aufgebauter W\u00e4rmespeicher inklusive einer intelligenten Thermoprozesssteuerung zur energetischen Nutzung industrieller Abw\u00e4rme ist das Ergebnis des erfolgreich abgeschlossenen Forschungsprojekts „ModulHeatStore“. Der W\u00e4rmespeicher erm\u00f6glicht die Zwischenspeicherung der in industriellen Prozessen des verarbeitenden Gewerbes anfallenden Abw\u00e4rme, f\u00fcr die es keine sofortige Verwendung gibt. <\/p>
Der W\u00e4rmespeicher ist speziell f\u00fcr die Nutzung von Hochtemperaturabw\u00e4rme T > 1.000\u00b0C konzipiert. Aus dem W\u00e4rmespeicher ist sie zu einem sp\u00e4teren Zeitpunkt f\u00fcr die Produktionsprozesse bedarfsgerecht wieder abrufbar oder f\u00fcr nachfolgende Prozesse nutzbar, wie beispielsweise die Abw\u00e4rmenutzung durch konventionelle Dampfkraftprozesse oder die Organic Rankine Cycle-Technologie (ORC) zur Stromgewinnung. Dies erh\u00f6ht die Effizienz und die Wirtschaftlichkeit bestehender und neuer Prozesse in produzierenden Unternehmen. Im W\u00e4rmespeicher sind mehrere Einzelmodule mit unterschiedlichen Speichermaterialien kombinierbar. Dadurch ist es m\u00f6glich, die auf unterschiedlichen Temperaturniveaus anfallenden Abw\u00e4rmestr\u00f6me zum entsprechenden Modul zu leiten und bei jeweils angepassten und m\u00f6glichst hohen Temperaturen zu speichern.<\/p>
Das Hochtemperatur-Modul mit seinem keramischen Speicher aus Wabenk\u00f6rpern oder Formsteinen speichert Hochtemperaturw\u00e4rme zwischen 400 und 1.400 \u00b0C. Im Mitteltemperatur-Modul erm\u00f6glicht ein Phasenwechselmaterial (phase change material, PCM) die W\u00e4rmespeicherung bei einem Niveau bis etwa 400 \u00b0C bei gleichzeitig geringer Temperatur\u00e4nderung. Im unteren Temperaturbereich dient ein Stein-\/ Betonspeicher zur W\u00e4rmespeicherung von W\u00e4rme bei Temperaturen zwischen 200 und 600 \u00b0C.<\/p>
Optimierung durch intelligente Steuerung<\/p>
Die h\u00e4ufig schwankenden Temperaturen und Leistungen von Thermoprozessanlagen f\u00e4ngt eine im Projekt entwickelte intelligente Steuerung der Thermoprozesse in Kombination mit dem modularen Speicher auf, indem sie sich voll automatisch auf die Prozesse einstellt. Sie bezieht dabei die spezifischen Eigenschaften und Vorteile (Be-\/Entladecharakteristika, Temperaturstabilit\u00e4t, Kosten, usw.) ein und enth\u00e4lt ein Verschaltungskonzept zur Kopplung der Einzelmodule und zur Einbindung des Speichers in bestehende und neue Prozesse. Die Steuerung des modular aufgebauten W\u00e4rmespeichers ist f\u00fcr die Kurzzeitspeicherung von Abw\u00e4rme aus Betriebsschwankungen und St\u00f6rungen von 30 Sekunden bis 15 Minuten besonders geeignet. Die f\u00fcr diese hohen Anforderungen entwickelte intelligente Prozesssteuerung ist auch auf Langzeitspeicher f\u00fcr l\u00e4ngere Zeitr\u00e4ume bis zu 48 Stunden \u00fcbertragbar. Ein Berechnungstool zur exakten Auslegung des modular aufgebauten W\u00e4rmespeichers und Optimierungsverfahren f\u00fcr die Dimensionierung und den Betrieb erg\u00e4nzen die Entwicklung.<\/p>
Die Projektpartner im ModulHeatStore-Projekt waren die OWI Science for Fuels gGmbH, der Institutsteil Dresden des Fraunhofer-Instituts f\u00fcr Fertigungstechnik und Angewandte Materialforschung IFAM, die H\u00fclsenbusch Apparatebau GmbH & Co. KG und die Gesellschaft f\u00fcr industrielle W\u00e4rme, Energie- und Proze\u00dftechnik mbH.<\/p>
Das Forschungsvorhaben 16KN061424 wurde im Rahmen des Zentralen Innovationsprogramms Mittelstand (ZIM) vom Bundesministerium f\u00fcr Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gef\u00f6rdert.<\/p>
Die OWI Science for Fuels gGmbH ist eine unabh\u00e4ngige und gemeinn\u00fctzige Forschungseinrichtung. In Zusammenarbeit mit Partnern aus Industrie und Forschung forscht und entwickelt OWI Konzepte und Technologien auf den Gebieten der energieeffizienten Nutzung fl\u00fcssiger konventioneller und alternativer Brenn- und Kraftstoffe sowie innovativer Effizienztechnologien. Das Ziel sind technisch ausgereifte, treibhausgas- und emissionsarme L\u00f6sungen f\u00fcr die W\u00e4rmeerzeugung und Mobilit\u00e4t von Morgen. OWI ist ein An-Institut der RWTH Aachen und versteht sich als Mittler zwischen Grundlagenforschung und Anwendung. Im Rahmen des Technologietransfers bearbeitet OWI sowohl aus \u00f6ffentlichen F\u00f6rdermitteln finanzierte Projekte als auch industrielle Forschungsauftr\u00e4ge. Zu den Kunden geh\u00f6ren beispielsweise Hersteller von Haushaltsheizungen, Unternehmen der Automobilzulieferindustrie, der Mineral\u00f6lwirtschaft und der Thermoprozesstechnik.<\/p>
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