TU Wien: Patent für chemischen Wärmespeicher
Erfindung: Der neue chemische Reaktor soll es ermöglichen, Energie chemisch verlustfrei zu speichern und im Winter damit zu heizen. Um die Technik in die Heizkeller zu bringen braucht es noch viel Entwicklungsarbeit.
Eines der bisher größten ungelösten Probleme der Energiewende ist es wohl Energie langfristig zu speichern. An der TU Wien wurde nun ein neuartiger chemischer Wärmespeicher erfunden, mit dem man große Energiemengen auf umweltfreundliche Weise praktisch unbegrenzt lange speichern kann. Man verwendet Wärme, um eine chemische Reaktion auszulösen. Dabei entstehen energiereiche chemische Verbindungen, die problemlos und ohne Energieverlust monatelang gelagert werden können. Bei Bedarf lässt sich dann die chemische Reaktion umkehren, dabei wird die Energie wieder freigesetzt. So kann man etwa Abwärme von Industrieanlagen oder auch Sonnenwärme im Sommer speichern, um damit den Winter hindurch Gebäude zu heizen. Die chemische Reaktion und der dafür speziell entwickelte Suspensionsreaktor wurden nun patentiert.
Industriepartner gesucht
Einen genauen Wirkungsgrad des Prozesses kann man derzeit noch nicht angeben – er wird stark davon abhängen, wie der Speicher mit anderen Technologien gekoppelt wird. Ziel ist es gemeinsam mit Industriepartnern weiterzuforschen. Die Anwendung des Chemischen Wärmespeichers auch auf Wohnbauten und Häuser ist ebenfalls eines der Ziele. „Hier ist allerdings noch einiges an Forschungsbedarf notwendig“, so Franz Winter vom Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und technische Biowissenschaften der TU Wien.
Im Sommer speichern, im Winter nutzen
Die neue Methode der TU Wien beruht auf der Umwandlung von Wärmeenergie in chemische Energie und wieder zurück. „Es gibt unterschiedliche chemische Reaktionen, die man für diesen Zweck nutzen kann. Wir verwenden etwa Borsäure, ein festes Material, das wir mit Öl vermischen“, so Franz Winter. „Diese ölige Suspension kommt in einen Reaktor, dessen Wand auf eine Temperatur zwischen 70°C und 200°C aufgeheizt wird.“ Viele Prozesse in der Industrie finden in diesem Temperaturbereich statt, daher sei diese Methode optimal geeignet, um Abwärme von Industrieanlagen zu nutzen, die sonst einfach verlorengehen würde. Man kann solche Temperaturen aber auch einfach erreichen, indem man Sonnenlicht bündelt.
Durch die Hitze kommt es zu einer chemischen Reaktion – so wird etwa Borsäure in Boroxid umgewandelt, und dabei wird Wasser freigesetzt. Die ölige Boroxid-Suspension kann man dann in Tanks lagern. Wenn man dieser Suspension dann wieder Wasser zuführt, läuft die chemische Reaktion umgekehrt ab, und die gespeicherte Wärme wird wieder freigesetzt. „Damit ist der Kreislauf geschlossen und die Suspension kann ein weiteres Mal verwendet werden“, erklärt Franz Winter. „Im Labor haben wir gezeigt, dass auf diese Weise problemlos viele Auf- und Entladungsvorgänge möglich sind.“
