Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB
Ein wichtiger Beitrag für den Klimaschutz ist, den Nutzungsgrad von Energie zu erhöhen. So können eingesetzte fossile oder regenerative Primärenergien, die in der ersten Anwendung nicht genutzt werden, sekundär genutzt werden. Ein Beispiel hierfür ist die Nutzung von Abwärme aus Verbrennungsmaschinen bei der Verstromung von Biogas, die typischerweise mehr als 50 Prozent des Energiegehalts des eingesetzten Biogases ausmacht. Daneben gibt es viele weitere energiewirtschaftliche, gewerbliche und industrielle Prozesse, bei denen ebenfalls große Mengen Abwärme anfallen. Bedenkt man, dass 50-60 Prozent des Energiebedarfs in der EU in Form von Wärme [EUREC, European Renewable Energy Research Centres Agency, 2009] gedeckt werden kann, wird offensichtlich, dass hier ein großes Potenzial zur Optimierung der Energienutzung und zur Erhöhung des Nutzungswirkungsgrads besteht. Das Fraunhofer IGB entwickelt Prozesse zur sorptiven Wärmespeicherung, um die Energieeffizienz zu erhöhen.
Zur Lösung dieser Aufgabe sind kompakte und flexible Speichersysteme notwendig, die in der Lage sind, örtlich – durch Transportfähigkeit – und zeitlich – durch Verlustminimierung – das Wärmeangebot vom Wärmebedarf zu entkoppeln. Derzeit industriell hergestellte und am Markt verfügbare Wärmespeicher speichern fast ausschließlich sensible (fühlbare) Wärme meist auf der Basis von Wasser. Dies limitiert die Speicherdichte und beschränkt die Temperatur in der Regel auf maximal 100 °C. Auch Latentwärmespeicher, die zwar eine etwas größere Speicherdichte erreichen können, sind aufgrund ihrer definierten Arbeitstemperatur nicht sehr flexibel. Der prinzipielle Nachteil beider Systeme besteht zudem in den hohen thermischen Verlusten insbesondere bei längerer Speicherung.
