Arbeitsgruppe "Thermische Energiespeichersimulation"

Die Arbeitsgruppe erforscht thermische Energiespeicher sowohl auf der Komponenten- als auch auf der Systemebene.

Auf der Komponentenebene besteht das Ziel in der physikgetreuen Abbildung der Wärme- und Stofftransportprozesse im Inneren von thermischen Energiespeichern. Dies beinhaltet die Entwicklung präziser Gleichungen zur Beschreibung von Permeabilität und Wärmeleitfähigkeit. Im Kontext der thermo-chemischen Energiespeicher erweitert sich die Betrachtung um die Reaktionsprozesse und den damit verbundenen internen Wärme- und Stoffstromquellen bzw. –senken. Hinzu kommen spezielle Phänomene wie bspw. Agglomeration.

Auf der Systemebene besteht das Ziel in der Anbindung von vereinfachten Komponentenmodellen in anwendungsspezifische thermische Energiesysteme. Die thermischen Systeme beinhalten Wärmequellen wie bspw. Solaranlagen, Fernwärmenetze oder industrielle Abwärme. Weiter umfassen die thermischen Systeme Wärmeverbraucher wie bspw. Gebäude und Industrieprozesse. Die Systemsimulationen erlauben Vorhersagen über das dynamische Lade- und Entladeverhalten unter praktischen Bedingungen und eine Bewertung hinsichtlich Speicherwirkungsgrad und -kosten.

Übergeordnetes Ziel der beiden Betrachtungsebenen ist die Weiterentwicklung des physikalischen Verständnisses der Prozesse in thermischen Energiespeichern sowie die Identifikation der optimatlen technischen Integration von thermischen Energiespeichern in Energiesysteme.

Mit den Erkenntnissen zu Speicherprozessen und zur Speicheroptimierung leistet die Forschungsgruppe einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung von Wärmeanwendungen und damit zur Realisierung der Wärmewende.