Sorptive Wärmespeicher
Kompaktes Zeolith-System speichert ohne Verluste

Zeolith-Kügelchen
Zeolith-Kügelchen

Einen neuartigen Wärmespeicher auf Basis von Zeolith-Kügelchen entwickeln Wissenschaftler vom Fraunhofer-Institut für Grenzflächen- und Bioverfahrenstechnik IGB in Stuttgart gemeinsam mit Industriepartnern. Die Besonderheit: Der Speicher kann drei- bis viermal mehr Wärme speichern als Wasser – die Behälter müssten damit also nur etwa ein Viertel so groß sein wie Wasserspeicher. Zudem halte er die Wärme über lange Zeiträume ohne Verluste und könne auch bei Temperaturen deutlich über 100 °C arbeiten.

Die Forscher testen diesen sorptiven Wärmespeicher derzeit in einer mobilen Versuchsanlage mit 750 l Speichervolumen. Ziel sei, die Wärme sowohl in Industrieanlagen als auch in kleinen Blockheizkraftwerken zu speichern.

Das Prinzip: Der Wärmespeicher enthält Zeolith-Kügelchen (altgriechisch: „siedender Stein“). Üblicherweise werden diese Materialien als Ionentauscher eingesetzt, z.B. zur Wasserenthärtung. Zeolithe sind porös, ihre Oberfläche ist daher enorm groß: Ein Gramm dieser Kugeln hat eine Oberfläche von bis zu 1000 m². Kommt das Material mit Wasserdampf in Berührung, bindet es diesen in den Poren – dabei entsteht Wärme. Für deren Speicherung entfernt man das Wasser, indem man das Material unter Wärmezufuhr trocknet.

Das heißt: Anders als bei Wasserspeichern wird nicht das Material fühlbar erwärmt, sondern gespeichert wird quasi das Potenzial, Wasser aufzunehmen und dabei Wärme freizusetzen. Verhindert man, dass der getrocknete Zeolith mit Wasser in Berührung kommt, kann die Wärme ohne zeitliche Beschränkung gespeichert werden, so die Spezialisten.

Auf der Messe ACHEMA (18.–22. Juni 2012) in Frankfurt wird die Funktionsweise sorptiver Wärmespeicher am Fraunhofer-Stand (Halle 9.2, Stand D64) am Modell vorgeführt. (Quelle: Fraunhofer IGB/hw)