Energiespeicher Montag, 29.01.2018

Unter Zufuhr von Energie lässt man eine chemische Reaktion ablaufen; das dabei entstandene Material wird gelagert, bis man die Reaktion rückgängig macht und die gespeicherte Energie dabei in Form von Hitze wieder abgegeben wird. So lässt sich etwa Abwärme in großen Industrieanlagen aufbewahren und später weiterverwenden. Für seine Arbeit an dieser neuen Technologie wird Christian Knoll (Institut für Angewandte Synthesechemie und Institut für Verfahrenstechnik, Umwelttechnik und Technische Biowissenschaften) nun mit dem Dr. Ernst Fehrer-Preis der TU Wien ausgezeichnet.

Eine vielversprechende Substanz ist Kalzium-Oxalat Monohydrat. Bei großer Hitze lässt sich von diesem Material Wasser abspalten, übrig bleibt Kalzium-Oxalat. Diese Substanz kann man dann – sofern man es nicht mit Wasser in Berührung bringt – problemlos über längere Zeit aufbewahren. Fügt man dann wieder Wasserdampf hinzu, entsteht Wärme, die man dann wieder nutzen kann. Es ist sogar möglich, die Reaktion bei einer höheren Temperatur ablaufen zu lassen, als bei der die Energie ursprünglich zugeführt wurde. Der Vorgang ist beliebig oft wiederholbar. Im Test konnten über hundert Ladungs- und Entladungsprozesse realisiert werden ohne dass Verschleißerscheinungen festgestellt wurden – nicht einmal unter dem Elektronenmikroskop.

Ein denkbares praktisches Anwendungsgebiet wäre z.B. eine Ziegelbrennerei, wo man die Abwärme des Brennvorgangs chemisch speichern könnte, bis man sie später wieder braucht – zum Beispiel zum Trocknen der nächsten Charge an Ziegeln .

Auch andere Substanzen wie z.B. Metalloxide können als Speichermedium wirken. Sie könnten für Solarkonzentrator-Kraftwerke interessant sein, bei denen aus der gebündelten Energie der Sonne elektrischer Strom erzeugt wird. Naturgemäß können solche Kraftwerke immer nur tagsüber Strom liefern – doch mit einer passenden Wärmespeichertechnik ließe sich aus einer Überproduktion an Wärme auch nachts noch Nutzen generieren. Das Energiespeicherpotenzial dieser Technik ist hoch: In einem Kilogramm dieses Materials lässt sich so viel Energie speichern, wie man benötigt, um ungefähr acht Liter Wasser von Zimmertemperatur zum Siedepunkt zu erhitzen.  


AK
29.01.18