Im deutschen Köln ist im vergangenen Dezember eine neuartige Anlage zur Speicherung von Energie in Betrieb genommen worden.
Die Energiedichte des Kalkspeichers ist extrem hoch. Foto: DLR
Energieforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben mit dem Speichermaterial Kalk ein Konzept entwickelt, das bei Prozessen mit hohen Temperaturen eingesetzt werden kann. Wird gelöschter Kalk erwärmt, beginnt ab zirka 450 Grad Celsius eine endotherme Reaktion, bei der Calciumoxid entsteht, das die zugeführte Wärmeenergie teilweise speichen kann.

„Dabei werden zirka 20 Prozent in Form von fühlbarer (sensibler) und der Rest in Form von chemischer Energie gespeichert. Die sensible Energie kann nur über einen begrenzten Zeitraum gespeichert werden. Wird sie nicht genutzt, geht die Wärmeenergie - je nach Wärmedämmung - langsam verloren. Da ein großer Teil der ursprünglichen Energie auf unbestimmte Zeit als chemische Energie gespeichert werden kann, eignet sich die Anlage besonders gut für längere Speicherzeiten“, informiert das DLR. Bei Bedarf könne die gespeicherte Energie in Form von Wärme durch die Zuführung von Wasserdampf, der eine exotherme Reaktion hervorruft, wieder freigesetzt werden.

Kalk kann pro Volumeneinheit fünfmal so viel Wärmeenergie wie etwa Wasser speichern und ist in der Anschaffung sehr günstig. Die neue Anlage macht es nun möglich, Wasserdampf mit unterschiedlich hohem Druck in den gebrannten Kalk zu pressen: Erhöht man den Druck des Wasserdampfes, findet die Reaktion bei einer höheren Temperatur statt, wird der Druck abgesenkt, reduziert sich auch die Temperatur der Reaktion. Der Kalk wird dabei in Edelstahlrohren an einer feststehenden Hitzequelle vorbeigeführt.

„Die Herausforderung bei der neuen Kalkspeicheranlage ist jetzt noch, das Zusammenspiel aus kontinuierlicher Bewegung des Speichermaterials in Verbindung mit der Wärmezufuhr und der Wasserdampfregelung zu optimieren", sagt Projektleiter Matthias Schmidt. Mögliche Anwendungsfelder für ihre Methode sehen die Forscher im Bereich der Kraftwerkstechnik oder der Prozesswärme, aber auch in der saisonalen Speicherung von Energie, zum Beispiel zur Unterstützung der Wärmeversorgung von privaten Haushalten.

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Bericht WirtschaftsWoche Green Economy

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