novelSORP: Innovatives Sorptionsspeichersystem mit Leitcharakter

01.09.2013 bis 31.10.2015

Ausgangssituation

Thermischer Energiespeicherung wird eine zunehmend wichtige Rolle für die Integration von Erneuerbaren zugesprochen. Eine der vielversprechendsten Technologien ist Sorptions-Wärmespeicherung, die sich jedoch noch im Laborentwicklungsstadium befindet.  Aktuelle Forschungsergebnisse insbesondere des Konsortiums zeigen zwar die grundsätzliche Eignung und das große Potenzial für Sorptionssysteme zur Wärmespeicherung, machen aber auch deutlich, dass noch weitere Forschung und Entwicklung auf diesem Gebiet unabdingbar sind. Entwicklungsbedarf besteht vor allem in Bezug auf:

  • Sorptionsmaterialien: diese weisen bislang ungenügende Zyklenstabilität und häufig hohe spezifische Kosten auf
  • Systemkomponenten: Verbesserungspotenziale gibt es insbesondere hinsichtlich Wärmeleitung und Massetransport

Zielsetzung

Das neuartige System von novelSORP zielt auf folgende Vorteile ab:

  • Neue Kompositmaterialien mit bis zu 50 % höherer Energiedichte und eine Kostenreduktion um den Faktor 10 verglichen mit synthetische Zeolithe
  • Neue Systemkomponenten (innovativer ultra-kompakter Wärmetauscher und Sorptionsreaktor in einem) für einen gesteigerten thermodynamischen Wirkungsgrad von bis zu 100 % durch einen optimierten Wärme- und Massetransfer
  • Gesteigerte Systemeffizienz des Speichers von 1:3 auf 1:6 durch eine erhöhte Aufnahme des Arbeitsmediums und bei gleichzeitig hoher Zyklenbeständigkeit
  • Reduzierte Systemkosten von bis zu 50 %
  • Reduzierter Platzbedarf von bis zu 20 %
  • Erhöhte spezifische Speicherkapazität (Verbesserung mind. um den Faktor 3 verglichen mit dem Stand der Technik / sensiblen Wärmespeichersystemen)
  • Konkurrenzfähige spezifischen Systemkosten: Gesamtsystemkosten von konkurrierenden Technologien zur Wärme-/Kälte-Bereitstellung (15 ct/kWh)
  • Integrative und multifunktionale Anwendungen

Methodik

Das novelSORP-Speicherkonzept zeigt ein sehr hohes Maß an Innovation im Verhältnis zum Stand der Technik und grenzt sich stark von anderen Sorptionswärmespeicher-Ansätzen ab: Neue Materialen + neue Komponenten + neues Systemdesign. Hierfür werden 2 F&E-Linien in einem Projekt kombiniert – eine für die Entwicklung des Kurz- und eine für die Entwicklung des Langzeitspeichers über 2 Laboreinheiten und 2 Testbeds:

  • Multifunktionale Fassaden (Kurzzeitanwendung)
  • Integration von Überschuss- / Solarwärme in ein Wärmenetz (Langzeitanwendung).

Hauptergebnisse

  • Neue Materialkompositionen und neues Konzept für Sorptionsspeicher
  • Zwei Versuchsaufbauten (Kurz- und Langzeit)
  • Zwei Tesbed-Anwendungen (Kurz- und Langzeit)
  • Systemverifikation
  • Gesteigertes Wissen und Referenzen hinsichtlich Markteinführung

 

 

Projektpartner

  • Montanuniversität Leoben - Lehrstuhl für Thermoprozesstechnik
  • Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
  • Spintec GmbH
  • THB Ingenieur GmbH
  • Pink GmbH
  • Kaltenegger und Partner Architekten ZT GMBH
  • Energie Service GmbH
  • Kulmer Holz-Leimbau GesmbH
  • KWB – Kraft und Wärme aus Biomasse GmbH


Dieses Projekt wird aus Mitteln des Klima- und Energiefonds gefördert und im Rahmen des Programms „e!Missi0n.at“ durchgeführt.