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Wärmespeicher

Thermische Energiespeicher erobern neue Anwendungen

| Autor / Redakteur: Dr. Thomas Isenburg / Stéphane Itasse

Chemische Wärmespeicher stehen erst am Anfang der Entwicklung

Zeidler-Fandrich berichtet: „An unserem Institut beschäftigen wir uns mit Dispersionen von phasenwechselnen Paraffinen sowie der Entwicklung von chemischen Speichern. Jedoch sind gerade die chemischen Speicher häufig noch im Bereich der Grundlagenforschung.“

Ein bereits verwendeter Speicher aus Phasenwechselmaterialien ist das Mironal PCM der BASF SE. Diesen hat das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme aus Freiburg zusammen mit den Ludwigshafenern entwickelt. Es ist ein mikroverkaselter Latenwärmespeicher, der auf Basis von Paraffinwachs in Baustoffen überschüssige Wärme schluckt.

Das Paraffinwachs nutzt die Energieströme beim Übergang von fest nach flüssig. Denn bei diesem Phasenübergang wird sehr viel Wärmeenergie – die so genannte Latentwärme – absorbiert, ohne dass sich die Temperatur des Materials verändert. Diesen Effekt schätzt man an heißen Tagen auch bei den Eiswürfeln im Getränk, die beim Schmelzen große Mengen an Wärme aufnehmen. Die Wachse in Micronal PCM verflüssigen sich je nach Anwendung bei 23 °C oder 26 °C. Dabei absorbieren sie aus der Umgebung große Wärmemengen und bremsen so eine weitere Temperaturerhöhung des Raums. Nachts, wenn die Umgebungstemperaturen fallen, wird die gebundene Wärme beim Erstarren des Wachses wieder frei.

Latentwärmespeicher können ähnlichen Kühleffekt wie herkömmliche Klimaanlagen erreichen

Der Kühleffekt, der sich mit den innovativen Micronal-PCM-Produkten erzielen lässt, liegt mit etwa 3 bis 4 °C fast in der Größenordnung herkömmlicher Klimaanlagen, die typischer- weise auf eine Temperaturdifferenz von 6 °C dimensioniert sind. „Das macht Kühlgeräte entweder ganz überflüssig oder sie können zumindest wesentlich kleiner ausgelegt werden“, sagt Dr.-Ing. Peter Schossig, der für das Fraunhofer-ISE diesen Wärmespeicher mitentwickelt hat.

Zur Betrachtung der Energiespeicher meint der Physiker, dass es darauf ankomme, welche Zielenergieform am Ende benötigt wird. So habe es sicher einen Sinn, wenn Wärmeenergie die Nutzenergie sei, auch Wärmespeicher zu verwenden. Diesen Blickwinkel auf die Zielenergie hält Schossig für die entscheidende Frage.

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