KIT Nachwuchsgruppe

„Wärmespeicher auf Flüssigmetallbasis –
Schlüssel für CO2-freie Hochtemperaturprozesse“

Der Einsatz von Systemen zur ortsunabhängigen, zyklenstabilen und preiswerten Energiespeicherung im Kraftwerksmaßstab ist entscheidend für die erfolgreiche Umsetzung der Energiewende. Hierbei stellen Hochtemperatur-Wärmespeichersysteme eine Schlüsseltechnik dar. Sie können eingesetzt werden, um zum Beispiel eine effiziente großskalige Stromspeicherung mittels Strom-Wärme-Strom-Speicherung in einem Kraftwerksprozess zu ermöglichen und damit eine Flexibilisierung des Energiesystems zu realisieren. Sie können außerdem im Dienste der Sektorenkopplung genutzt werden, wodurch Wärmenetze aus erneuerbarem Strom versorgt werden könnten. In der Industrie können sie darüber hinaus bedarfsgerecht aus fluktuierenden regenerativen Quellen gespeiste Hochtemperatur-Prozesswärme liefern, wie sie beispielsweise in der Chemieindustrie oder Metallverarbeitung benötigt wird.

Der Einsatz von Flüssigmetallen in Wärmespeichersystemen, der in der KIT Nachwuchsgruppe von Dr. Klarissa Niedermeier „Wärmespeicher auf Flüssigmetallbasis – Schlüssel für CO2-freie Hochtemperaturprozesse“ erforscht wird, ermöglicht die Wärmespeicherung von mittleren bis zu sehr hohen Temperaturen mit hervorragenden Wärmeübertragungsraten. Daraus ergeben sich höchste Effizienzen und die Erschließung von Einsatzfeldern, die für regenerative Quellen bisher nicht zugänglich sind. Hierzu untersuchen wir im Experimentierbetrieb Wärmespeichersysteme vom Labor- bis zum Pilotmaßstab, testen den Einsatz von Komponenten (Pumpen, Ventilen) für den Kreislaufbetrieb und entwickeln in diesem Zuge eigene Messtechnik für die Messungen im strömenden Flüssigmetall. Die Arbeiten werden durch umfassende numerische Simulation der komplexen Stoff- und Wärmetransportvorgänge in den Wärmespeichersystemen komplettiert.

Kontakt:

Dr.-Ing. Klarissa Niedermeier
klarissa.niedermeier∂kit.edu
+49 721 60826902