Arbeitsgruppe Energieeffiziente Speichersysteme

Nachhaltige Energieversorgung und effizienter Umgang mit Ressourcen bilden Schwerpunkte der aktuellen Forschungsthemen zu den Kernmedien Strom und Wärme.

Die Arbeitsgruppe Energieeffiziente Speichersysteme konzipiert und baut thermische Speicher für stationäre und mobile Anwendungen. Notwendige Grundlagenarbeiten zu den Materialen und Systemen wie die Bestimmung der Speicherkapazität, die Kinetik des Ein- und Ausspeicherverhaltens unter definierten Verfahrensbedingungen und die Analyse von Wärmefluss und Wärmeleitfähigkeit werden durchgeführt. Basierend auf den Stoffdaten der thermochemischen und latenten Speichermaterialien werden Simulationen erstellt und durch Experimente verifiziert. Teststände zur Bestimmung der Leistungsdynamik sind verfügbar.

Unser Leistungsangebot zu thermischen Speichersystemen

• Materialcharakterisierung und Qualifikation
• Experimentelle Systementwicklung und Optimierung
• Speicherung und Nutzung von Prozesswärme
• Steigerung der Energieeffizienz
• Modellierung und Simulation

Verfahrenstechnik und Handling von reaktiven Materialien erfordern die Beurteilung der möglichen auftretenden Gefährdungen. Eng mit den Gefährdungen verknüpft sind im Falle einer Reaktion die resultierenden Wirkungen auf die Umgebung. Im Rahmen von Worst Case Betrachtungen können diese Auswirkungen anhand von prozessspezifischen Testmodellen vom Klein bis zum Real-Scale Maßstab untersucht werden.

Unser Leistungsangebot zu Sicherheitsaspekten

• Technische Sicherheit
• Sicherheitsanalytische Studien zur System- und Anlagensicherheit
• Experimentelle Untersuchungen vom Labor bis zum industriellen Realmaßstab
• Hochtemperaturelektrolyse
• Versuchslaufzeiten von 10.000 h und mehr
• Alterungsverhalten von SOFC, Materialverträglichkeitsprüfungen

Im Bereich der Hochtemperaturwerkstoffsysteme werden hauptsächlich metallische Werkstoffe hinsichtlich Oxidation, Korrosion und Strukturstabilität für Anwendungen bei hohen Temperaturen charakterisiert. Ziel ist es, ein grundlegendes Verständnis der ablaufenden Reaktionsmechanismen zu erarbeiten. Diese Erkenntnisse fließen dann in geeignete Gegenmaßnahmen zur Minimierung oder Verhinderung der Schädigungsmechanismen ein.

Unser Leistungsangebot zu Hochtemperaturwerkstoffsystemen

• Entwicklung von Beschichtungen auf der Basis von mikro- und nano-Metallpartikeln für  Hochtemperaturanwendungen, z.B. Dampfelektrolyse, Brennstoffzelle, Turbinen und Weitere
  
• Verhalten von Hochtemperatur-Werkstoffen unter Druck in kontrollierten Atmosphären (H₂, O₂, Wasserdampf)
• Untersuchung von Schädigungsmechanismen (Oxidation,  Korrosion, Strukturstabilität) und Gegenmaßnahmen

• Zeolith-Strömungsrohr
• PCM-Strömungsrohr
• Versuchsaufbau zur Temperierung
  von Strukturen
• Adsorptionskälteanlage
• 5l/400bar H₂-Hochdruckspeicherrohr mit Berstscheiben
• 1600bar H₂-Verdichter
• Röntgendiffraktometer mit Hoch- und Tieftemperaturkammer (-50° bis + 1400°C)
• Hochtemperaturöfen (z.B. 300 bar bei 65°C,
  50 bar bei 600°C), die z.T. mit unter-
  schiedlichen Atmosphären betrieben werden können
• FEM-REM, Wolfram-REM, EDAX-EDX