Projektdaten

---

Entwicklung von Vakuum-Isolations-Paneele zur effizienten Wärmedämmung von Hochleistungswärmespeichern bis 140°C

---

Für den erfolgreichen Umbau des Energieversorgungsnetzes hin zu einem größeren Anteil an erneuerbaren Energien bilden die Energiespeicher eine Schlüsseltechnologie für die Netzstabilität, da häufig regenerative Energiequellen nicht kontinuierlich zur Verfügung stehen (Wind- und Solarenergie). Der große Anteil der thermischen Energie am Gesamtenergieaufkommen kann entweder als latente Wärme mit Phasenumwandlung des Speichermediums oder einfach als fühlbare (sensible) Wärme gespeichert werden. Wasser zeichnet sich dabei als besonders gutes Wärmeträgerfluid aus, da es eine hohe spezifische Wärmekapazität bei gleichzeitig hoher Dichte und geringer Wärmeleitfähigkeit besitzt. Zudem kann Wasser mit herkömmlicher Haustechnik eingesetzt werden. Ziel des Vorhabens ist es daher die Speicherkapazität und Speicherdauer eines Wärmespeichers mit Wasser zu erhöhen. Dazu soll zum einen die Temperaturdifferenz von Lff = 50 K (45 - 95"C) auf L'.T = 90 K durch eine Erhöhung der Speichertemperatur auf 140 °C bei der Verwendung eines Wasser-Glykol-Gemisches bei 5.5 bar erhöht werden. Dies erhöht die Speicherkapazität für einen typischen Speicher (2m') von 116 kWh auf 209 kWh, also um 80%. Durch die Verwendung von sogenannten Vakuumisolationspaneelen (VIP) mit einer Wärmeleitfähigkeit von unter 0,0035 W/mK sollen die höheren Wärmeverluste kompensiert oder die Speicherdauer erhöht werden. Bei gleicher Dicke der Materialien gibt ein solcher Speicher einen um den Faktor 10 gegenüber konventionellen Speichern geringeren Wärmestrom ab. Der geringere Wärmestrom ist dabei direkt proportional zu einer längeren Speicherdauer, die thermische Zeitkonstante wird um den Faktor 10 verlängert. Damit können auch Speicher mit mittleren Volumina (ca. 10 - 20m') Speicherzeiträume von mehreren Monaten erreichen und somit als saisonale Wärmespeicher zum Ausgleich des Wärmeenergiebedarfs im Winter und des Angebots im Sommer genutzt werden. Weiterhin gilt es eine seit dem 26.09.2015 verbindliche ErP-Richtlinie für Warmwasserspeicher umzusetzen. Mit der Verwendung der Vakuumisolationspaneele kann die Energieeffizienzklasse A+ erreicht werden, was einen klaren Vorteil der beteiligten Thüringer Firmen gegenüber den Mitbewerbern hArfAlllAI