ZeoMet - Verbesserung des Energieflusses in Zeolith-Wärmespeichern durch Vakuum-Metallisierung des Granulats (ZeoMet)

Zeolithe dienen als Speichermedium in thermochemischen Wärmespeichern, denen ein großes Potential für die saisonale Speicherung von Wärme aus Solarthermie-Anlagen bzw. für die flexiblere Nutzung industrieller Abwärme zugeschrieben wird. Einige dieser kristallinen Alumosilikate können bis zu einem Viertel ihrer Masse als Wasser in nanoskaligen Poren einlagern, wobei die Sorptionsenthalpie in Form von Wärme frei wird, die in Heizkreisläufen genutzt werden kann. Treibt man das Wasser bei höherer Temperatur wieder aus, wird die Sorptionskapazität wiederhergestellt, was einer energetischen Beladung des Speichers entspricht. Behindert werden die Vorgänge des Energieaustauschs allerdings durch die schlechte Wärmeleitfähigkeit des Materials. 

Das Vorhaben zur Vakuum-Metallisierung von Zeolith-Granulaten für Wärmespeicher-Anwendungen hat zum Ziel, durch eine Oberflächenschicht die Wärmeleitfähigkeit solcher Granulate zu erhöhen und den Wärmeübergang sowohl zwischen den Pellets als auch zwischen metallischen Wärmeübertragerstrukturen und der Zeolith-Schüttung zu verbessern.
Der wissenschaftlich-technische Grundansatz besteht darin, das als Granulat vorliegende Zeolith-Material in einer Vakuumbeschichtungsanlage für Schüttgut mit einer gasdurchlässigen, aber gleichzeitig gut wärmeleitfähigen Schicht aus Aluminium zu bedampfen, die den Transport des Arbeitsmediums Wasserdampf nicht behindert, den Wärmetransport in einer Schüttung jedoch wesentlich erleichtern.

Mit dem Vorhaben soll ein wesentlicher Beitrag zur Überwindung von Defiziten des technisch und ökonomisch aussichtsreichen thermochemischen Speichertyps geleistet werden.

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