Kurzbeschreibung
Ziel ist die Realisierung eines hocheffizienten und kostengünstigen Partikel-Hochtemperatur-Wärme-Speichers mit Gegenstrom-Charakteristik, welcher ohne rotierende Teile wie Becherwerke und/oder Schnecken auskommt. Der Apparat kann alternativ mit sensiblem Speichermaterial wie Sand oder Korund-Partikeln oder mit mikroverkapselten Hochtemperatur-PCM-Partikeln ausgeführt bzw. betrieben werden. Der Transport der Partikel über den Wärmetauscher erfolgt ausschließlich über das Wirbelschicht-Prinzip und über Druck-Differenzen. Die dadurch realisierte Innovation ist einerseits, dass für Partikel-Speicher die Implementierungs-Bremse und Kosten-Hürde Becherwerk eliminiert werden kann. Dadurch sinken die Investitionskosten, und zusätzlich sind einer Einsatztemperatur von bis zu 800°C keine Grenzen mehr gesetzt. Die zweite Innovation ist der Einsatz von Hochtemperatur-tauglichen Mikroverkapselten PCM-Partikeln. Dadurch wird der Apparat auch einem Einsatz als kostengünstiger Latent-Wärmespeicher zugänglich. Die Einsatzmöglichkeiten des Speichers sind vielfältig: Latent-Wärmespeicher im Leistungsbereich 0,5 bis 2 MWh, Hochtemperaturwärmespeicher bis 800°C für den Einsatz in der Industrie, Stromspeicher basierend auf dem Konzept Power to Heat to Power, in Kombination mit Stirling-Motoren, Dampfturbinen oder sCO2-Prozessen. Angestrebte Ergebnisse und Erkenntnisse sind einerseits die erst numerische, dann experimentelle Validierung des Funktionsprinzips des rein pneumatisch betriebenen Wirbelschicht-Wärmespeichers. Besonders wichtig ist das Konzept für die stabile Regelung des Feststoff-Massenstromes und das Belüftungskonzept sowie die Ausführung der nur auf einem Bruchteil der Bodenfläche fluidisierten Silos. Für die Anwendung des Konzeptes als Latentwärmespeicher mit Entkoppelung von Leistung und Kapazität(Energie) ist die Realisierung von Hochtemperatur- tauglichen mikroverkapselten Partikeln entscheidend. Die Herstellung und Einsetzbarkeit solcher innovativer Partikel soll im Projekt erprobt werden. Das vorgestellte Sondierungsprojekt soll belastbare Erkenntnisse liefern, mit denen die Tauglichkeit für eine weiterführende industrielle Entwicklung bewertet werden kann.