Anwendungskontext und Ziel der Forschung

Im Rahmen des Klimawandels und der Umstrukturierung der Energieproduktion ist ein nachhaltiger Umgang mit den Ressourcen eine der wichtigsten Aufgaben unserer heutigen Gesellschaft. Neben der Erzeugung ist auch das langfristige Einsparen von Energie durch effiziente Systeme ein essenzieller Baustein um den aktuellen Wandel zu verwirklichen. Insbesondere die Nutzung und der Erhalt von Wärme stellt hierbei einen äußerst relevanten Ansatzpunkt da. Latente Wärmespeicher (PCM) sind ein vielversprechender Ansatz, mit der bestehenden Problematik umzugehen.

Hierbei handelt es sich um Stoffe, welche thermische Energie physikalisch in Form eines Phasenwechsels speichern. Die latente Wärme entspricht dabei der Schmelzenergie des Materials. Diese Form der Energiespeicherung eignet sich für die (Rück-) Gewinnung von Abwärme/Prozesswärme, von Solarwärme, für die Temperaturkontrolle von elektrischen Bauteilen und die temporäre Klimatisierung von Gebäuden. Da es sich bei der Wirkweise um einen einfachen reversiblen Prozess handelt, erzeugen PCMs keine laufenden Kosten und sind besonders langlebig.

Ziel der Forschung ist der Aufbau von mehreren Demonstratoren, in denen latente Wärmespeicher mit möglichst hoher Leistungsfähigkeit für verschiedene Anwendungen getestet und ausgewertet werden sollen. Es soll ein ideales Anwendungsprofil für die formstabilen latenten Wärmespeicher abgeleitet werden. Zu untersuchende Anwendungsfälle:

• Kühlung von Prozessoren und anderen elektrischen Bauteilen (temporär anfallende Wärme soll schnell aufgenommen und später abgeführt werden)
• Raumklimatisierung von öffentlichen bzw. nur tagsüber genutzten Räumlichkeiten (Stabilisierung der Raumtemperatur)
• Im Sinne des Zukunftsquartiers könnten PCM-Systeme als Wärme- (oder Kälte-) Speicher getestet werden, um z.B. solare Wärmespeicher in ein nachhaltiges Gesamtkonzept für smarte Energieerzeugung, -verteilung und -nutzung einzubinden

Kontakt

rainer.ostermann@w-hs.de

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