Industrieabwärme speichern

Im Projekt Fenopthes entwickelte das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE mit Industriepartnern kostengünstige Füllkörper für thermische Speicher. Sie ersetzen teure Hochtemperaturfluide. Die neue Technologie wurde in einem Speicher zur Abwärmenutzung in einem Industrieunternehmen erprobt.

Im Projekt wurden keramische Füllkörper aus einem kostengünstigen Recyclingmaterial, Phosphatbinder und Additiven untersucht. Bei gleicher oder gar höherer thermischer Kapazität werden etwa 30 % Kosten gespart. Die Füllkörper wurden in unterschiedlichen Formen hergestellt, um den Einfluss der Geometrie auf die thermische Effizienz des Speichers zu testen.

Der konkrete Anwendungsfall im Industrieunternehmen zeigt, dass mit der Technologie die Energieeffizienz industrieller Prozesse durch die zeitlich entkoppelte Nutzbarmachung rückgewonnener Wärme verbessert werden kann. Die Entscheidung, welcher Speicher die beste Lösung sei, hänge von den jeweils konkreten Gegebenheiten des Produktionsprozesses (Temperaturniveaus, Volumenströme, Flexibilität bei der Reintegration der Wärme, prognostizierte Zyklenzahl, zur Verfügung stehender Platz) ab, so die Forschenden.

Für die Zwischenspeicherung und Nutzung industrieller (Ab)Wärme sieht das Projektteam viele Anwendungsmöglichkeiten: Prozesse in einem breiten Temperaturbereich zwischen 150 und 900 °C sind dafür geeignet, von der Papier-, Lebensmittel-, oder Chemieindustrie bis zur Dampferzeugung.

„Nicht nur die Rückgewinnung von Wärme ist für die Industrie spannend. Auch das Thema Power2Heat wird immer wichtiger, da immer mehr Prozesse elektrifiziert werden“, erklärt Dr. Thomas Fluri, Gruppenleiter Klimaneutrale Industrieprozesse und Hochtemperaturspeicher. So kann Wärme in Zeiten günstiger Strompreise erzeugt und für den ganzen Tag verfügbar gemacht werden. Damit lässt sich eine Lastverschiebung aus Spitzen- in Randzeiten erreichen, was den Unternehmen nicht nur Kosten spart, sondern auch die Stromnetze entlastet.