AiF-FV-Nummer 23400

Methodenentwicklung zur Charakterisierung von Wärmespeichermaterialien für die sensible Wärmespeicherung in der Industrie bei Temperaturen von 300 °C - 800 °C

Status & Laufzeit

Laufend: 01.10.2024 bis 31.03.2027

Forschungsstellen

Zusammenfassung

Ziel des Projektes ist die Entwicklung einer Methode zur Untersuchung von Wärmespeichermaterialien im Temperaturbereich von 300 – 800 °C. Dabei wird insbesondere der industrielle Einsatz adressiert, der mit aggressiven Abgasen und anspruchsvollen Anforderungen an das Speichermaterial einhergeht. Es soll ein Prüfstand entwickelt werden, der es ermöglicht, unterschiedliche Materialien in kurzer Zeit mit vielen Zyklen und einer synthetisch erzeugten aggressiven industriellen Abgasatmosphäre zu beaufschlagen. Zur Methode gehört auch die Entwicklung einer Modellierung, die auf Grundlage der unterschiedlichen auch aggressiven (z.B. Schwefelverbindungen) Abgasbestandteile und Prozessfahrweisen die voraussichtliche Lebensdauer voraussagen soll. Die Modellierung wird mit den Versuchsergebnissen aus dem Prüfstand validiert und mit Erfahrungen keramischer Materialien verglichen, die in der Industrie lange im Einsatz sind. Aktuell stehen als Wärmespeichermaterialien vor allem hochpreisige Keramikmaterialien zur Verfügung, diese sind vor allem im Hochtemperaturbereich oberhalb von 800 °C sinnvoll. Für den Mitteltemperaturbereich unterhalb von 800 °C fehlen Erfahrungen und Daten für kostengünstige Materialien im industriellen Einsatz. Im Fokus wird bei der Methodenentwicklung insbesondere die Lebenszeit bzw. Zyklenzahl stehen, die die verschiedenen Materialien aushalten, um eine Aussage über die potenzielle Nutzung in einer industriellen Anwendung treffen zu können. Der Nutzen der KMU aus dem Bereich des Anlagenbaus, Zulieferer und Betreiber ist eine Vergrößerung der Materialauswahl für Wärmespeicher zur Reduzierung des Brennstoffeinsatzes und damit eingehergehend die Reduzierung der CO2-Emissionen. Gerade Anlagenbauer, Wärmespeicherhersteller und Betreiber von Batchprozessen, z. B. Herdwagenöfen in der Keramik- oder Metallindustrie profitieren von den hier erarbeiteten Ergebnissen, da Wärmespeicher hier große Ersparnisse erzielen können.

Förderhinweis

Das Forschungsvorhaben der Forschungsvereinigung Umwelttechnik wird / wurde über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.