Fraunhofer-Institut für Elektronenstrahl-Wärmespeichermaterialien für die Energiewende
Wärme repräsentiert mehr als die Hälfte des Energieverbrauchs in Deutschland und spielt deshalb für die Energiewende eine entscheidende Rolle. Neben der Minimierung von Wärmeverlusten erfordert die effektive Wärmenutzung geeignete Speicher, um den zeitlichen Versatz von Erzeugung und Bedarf zu überbrücken. Hohe Flexibilität und Speicherkapazität versprechen hier Zeolith-Wärmespeicher, bei denen die Energie in Form von adsorbiertem Wasserdampf im Inneren des hochporösen Materials gebunden ist. Ein bislang nicht gelöstes Problem dieses Speicherkonzepts ist der Wärmeübergang zwischen Speichermaterial und Wärmetauscher. Hohe Übergangswiderstände zwischen Wärme zu- und abführenden metallischen Strukturen und dem als Granulat vorliegenden Zeolith behindern eine effektive Be- bzw. Entladung.
Einen neuen Weg beschreitet das Fraunhofer FEP im Projekt „ZeoMet“: Zeolith-Granulat wird in einem Drehtrommelverfahren im Vakuum metallisiert und erhält so eine dünne Aluminium-Schicht (< 0,1 mm), welche eine hohe thermische Leitfähigkeit und gleichzeitig genügend Poren aufweist, dass das Grundmaterial für Wassermoleküle zugänglich und die Sorptionskapazität des Granulats erhalten bleibt. Damit ist der Wärmeübergang an der Be- und Entladestelle ebenso gesichert wie der Wärme- und Stofftransport in der Schüttung zwischen den metallisierten Pellets. Auch ein Versintern des metallisierten Granulats zu größeren Baueinheiten wird möglich.
