Regenerative Langzeit-Wärmeversorgung
Während bei der Implementierung erneuerbarer Stromerzeugungsquellen in den letzten Jahren erhebliche Fortschritte erzielt worden sind, wird der Wärmebedarf von Gebäuden nach wie vor im Wesentlichen fossil gedeckt. Aufgrund dessen entfallen auf den Gebäudewärmesektor ca. 30 % der jährlichen gesamtdeutschen energiebedingten CO2-Emissionen. Daher wird im Projekt ein thermochemisches Langzeitspeichersystem zum saisonalen Ausgleich zwischen erneuerbaren Strom-Überschussperioden und dem Wärmebedarf im Gebäudesektor entwickelt und demonstriert.
Die Technologie basiert auf der reversiblen Gas-Feststoff-Reaktion von gelöschtem Kalk (Ca(OH)2) zu gebranntem Kalk (CaO) und Wasserdampf und bietet vielversprechende Vorteile: Das Material ist extrem kostengünstig und weltweit in industriellem Maßstab nahezu unbegrenzt verfügbar. Alle an der Reaktion beteiligten Stoffe sind ökologisch vollkommen unbedenklich und können problemlos nachhaltig entsorgt werden. Zudem eignet sich die Reaktion aufgrund des grundsätzlich verlustfreien Speicherprinzips ideal für die Langzeitspeicherung thermischer Energie.
Obwohl die grundlegende Eignung des Systems bereits erfolgreich demonstriert worden ist, bleibt der Übergang auf ein marktfähiges Speichersystem bisher herausfordernd. Dies ist im Wesentlichen der bisher komplexen Kernkomponenten, dem Reaktor des Systems, geschuldet. Um dieses Problem zu lösen, wurde ein innovativer Ansatz entwickelt, um die Leistungsdichte der Reaktoren zu erhöhen, um somit die Kosten bei gleichzeitiger Verbesserung der Betriebssicherheit drastisch zu senken. Mit Erreichung der Projektziele wird ein skalierbares Langzeitspeichersystem in der für den Gebäudesektor relevanten Leistungsklasse technologisch validiert. Nach Projektabschluss soll die Technologie in einer realen Feldumgebung getestet werden und kann in unterschiedliche Anwendungsfelder zur Kopplung des Strom- und Wärmesektors übertragen werden.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Matthias Schmidt · E-Mail: matthias.schmidt@dlr.de · DLR.de
