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IEA Joint Project SHC Task 42/ECES Annex 24: Fortschrittliche Materialien für kompakte Wärmespeicher (Arbeitsperiode 2008 - 2010)
Mitarbeit bei der Task Definitions- und Startphase des Joint Tasks/Annex: IEA-SHC Task 42 "Advanced Materials for Compact Thermal Energy Storage" und IEA ECES Annex 24 "Material Development for Improved Thermal Energy Storage Systems". Ermittlung von Anforderungen an die Eigenschaften von Materialien mit Vorteil gegenüber Wasser über Anlagensimulationen.
IEA SHC Task 42: Kompakte thermische Energiespeicher: Materialentwicklung für Systemintegration
In der Arbeitsperiode 2013-2015 wurden folgendes erarbeitet: Neue Methoden zur Beschreibung der Materialeigenschaften von Speichermaterialien, Entwicklung einer neuen und verbesserten DSC Messmethode, Fundierte Datenbank für PCM, TCM bzw. Sorptionsmaterialien, Optimierungen in der numerischen Modellierung von Speichermaterialien, Anwendungsbereiche und Entwicklung von Speichersystemen, Werkzeug zur wirtschaftlichen Bewertung von thermischen Speichern wurde entwickelt.Zudem können zahlreiche gemeinsame Projekte, die aus der Vernetzungstätigkeit entstanden, als auch über 20 Veröffentlichungen im Rahmen des IEA-Tasks als Ergebnis enger Zusammenarbeit genannt werden.
IEA SHC Task 42/ECES Annex 24: Fortschrittliche Materialien für kompakte Wärmespeicher (Arbeitsperiode 2010 - 2012)
Internationale Vernetzung der in Österreich auf dem Gebiet der Wärmespeicherung aktiven Forschungsinstitutionen Leitung der Working Group "Systems Integration" und Verbreitung der Ergebnisse des Task.
IEA SHC Task 58/ECES Annex 33: Material- und Komponentenentwicklung für thermische Energiespeicher
Dieser Task/Annex befasste sich mit Materialien der zweiten Generation für PCM und TCM Energiespeicherung und umfasste die Materialentwicklung, die Charakterisierung und Prüfung unter Anwendungsbedingungen. Außerdem lag der Fokus auf der Wechselwirkung zwischen Material und Speicherkomponente und auf der zu erwartenden Speicherleistung von innovativen Materialien.
IEA Solares Heizen und Kühlen (SHC TCP)
Im Programm Solares Heizen und Kühlen der IEA werden seit 1977 gemeinsame Forschungsaktivitäten im Bereich Solarthermie durchgeführt. Schwerpunkte liegen in der aktiven und passiven Solarenergienutzung zum Heizen und Kühlen von Gebäuden, bei Solarer Fernwärme sowie bei Solarwärme für industrielle Anwendungen.
IEA ES Task 43: Standardisierte Nutzung von Gebäudemasse als Speicher für erneuerbare Energien und Netzflexibilität
Thermische Bauteilaktivierung nutzt Bauteilmassen zur Temperierung von Innenräumen, kann durch gezielte Überwärmung/Unterkühlung aber auch als Energiespeicher fungieren. Dieses Speicherpotenzial kann für lokale und netzgebundene erneuerbare thermische und elektrische Energie (Power2Heat) genutzt werden. Das Projekt erarbeitet neue Inhalte zu Fertigung, Regelung und Geschäftsmodellen solcher Speicher und verbreitet sie als Leitfäden, Daten und anhand bereits umgesetzter Best Practice Objekte.
IEA ES Annex 39: Großwärmespeicher für Fernwärmesysteme
Großwärmespeicher spielen zukünftig eine zentrale Rolle, um die notwendige Flexibilität von Fernwärmenetzen zu erhöhen und den weiteren Ausbau erneuerbarer Energien zu ermöglichen. Hauptziel des Annex ist die Bestimmung der essentiellen Aspekte bei der Planung, Auslegung und Umsetzung von Großwärmespeicherprojekten zur Einbindung in Fernwärmesystemen unter der Berücksichtigung unterschiedlicher Standorte und Systemkonfigurationen.
IEA Energiespeicher (ES)
Das Ziel des IEA-Technologieprogramms Energiespeicher ist es, integrierte Forschung, Entwicklung, Implementierung und Integration von Energiespeichertechnologien zu ermöglichen, um die Energieeffizienz aller Arten von Energiesystemen zu optimieren und die Nutzung erneuerbarer Energien anstelle von fossilen Energien zu forcieren.
IEA ES Task 35: Flexible Sektorkopplung durch Implementierung von Energiespeicher
Task 35 des IEA Energy Storage TCP bearbeitete Flexible Sektorkopplung (FSC) durch Implementierung von Energiespeichern und untersuchte die Rolle von Energiespeichern im Zusammenhang mit dem Konzept der Sektorkopplung. Als Sektoren gelten die Bedarfssektoren Elektrizität, Heizung/Kühlung und Mobilität. FSC wurde definiert, Beispiele für FSC wurden beschrieben und Studien zum Einsatz von FSC in lokalen und im deutschen Energiesystem durchgeführt.
IEA ES Task 44: Kohlenstofffreie (industrielle) Wärme- und Stromversorgung
Die Zunahme erneuerbarer Energiequellen führt zu einer schwankenden Energieproduktion. Die Elektrifizierung der Wärmeversorgung stellt das Stromnetz zusätzlich vor Herausforderungen. Die Kopplung von Strom und Wärme mit Wärmespeichern trägt zur Stärkung der Resilienz des Stromnetzes bei und sorgt für eine stabile Energieversorgung. Dieses Projekt identifiziert und bewertet wärmeintegrierte Carnot-Batteriekonzepte zur Speicherung thermischer und elektrischer Energie und zur bedarfsgerechten Bereitstellung von Strom und thermischer Energie.
IEA ES Task 36: Carnot Batterien
Carnot-Batterien sind eine innovative Technologie für die kostengünstige und standortunabhängige Speicherung von elektrischer Energie (> 1.000 MWh). Die Technologie wandelt elektrischen Strom in thermische Energie um, speichert sie in kostengünstigen Medien wie Wasser oder Salzschmelze und transformiert sie bei Bedarf wieder zu Strom. Carnot-Batterien haben das Potenzial, das globale Problem der Speicherung von grünem Strom wirtschaftlicher und ökologischer zu lösen als herkömmliche Batterien.
IEA ES Task 45: Beschleunigte Markteinführung von Großwärmespeicher-Technologien
Task 45 hat als Ziel, die Markteinführung von Großwärmespeichersystemen zu beschleunigen. Dazu sollen numerische Simulationstechniken und Materialmesstechniken verbessert und eine Material-Datenbank erweitert werden. Darüber hinaus wird eine einheitliche Bewertungs- und Kommunikationsbasis führend zu einer Methode für Ertragssicherung entwickelt. Die Methoden und Erkenntnisse werden gezielt an Stadtwerke, Planer:innen und Betreiber:innen von Fernwärmesystemen sowie an Entscheidungsträger:innen disseminiert.
IEA ES Task 43: Storage for renewables and flexibility through standardized use of building mass
Thermal building mass activation uses building masses to condition interior spaces, but can also function as energy storage through targeted overheating/undercooling. This storage potential can be used for local and grid-connected renewable thermal and electrical energy (Power2Heat). The project develops new content on the construction, control and business models of such storages and disseminates it as guidelines, data and on the basis of best-practice objects that have been implemented.
IEA ES Annex 39: Large Thermal Energy Storages for District Heating
Large-scale heat storage systems will play a central role in increasing the necessary flexibility of district heating networks and enable the further expansion of renewable energies. The main objective of the Annex is to determine the aspects that are important in planning, decision-making and implementing large thermal energy storages for integration into district heating systems and for industrial processes, given the boundary conditions for different locations and different system configurations.
IEA Energy Storage (ES)
The aim of the IEA Energy Storage (ES) Technology Programme is to enable integrated research, development, implementation and integration of energy storage technologies in order to optimise the energy efficiency of all types of energy systems and to promote the use of renewable energy sources instead of fossil fuels.
IEA ES Task 35: Flexible Sector Coupling through Energy Storage Implementation
Task 35 of the IEA Energy Storage TCP addressed Flexible Sector Coupling (FSC) through the implementation of energy storage and examined the role of energy storage in the context of the concept of sector coupling. The demand sectors include electricity, heating/cooling and mobility. FSC was defined, examples of FSC were described and studies on the use of FSC in local and the German national energy systems were carried out.
IEA ES Task 44: Power-to-Heat and Heat integrated Carnot Batteries for Zero-Carbon (industrial) heat and Power supply
The rise of renewable energy causes fluctuating energy production. The electrification of heat supply further challenges the electricity grid. Coupling electricity and heating with thermal storage helps to strengthen grid resilience and ensures stable energy supply. This project identifies and evaluates heat-integrated Carnot battery concepts to store thermal and electrical energy and supply electricity and thermal energy on demand.
IEA ES Task 36: Carnot Batteries
Carnot Batteries are an emerging technology for the inexpensive and site-independent storage of electric energy at medium to large scale (> 1.000 MWh). The technology transforms electricity into thermal energy, stores it in inexpensive media such as water or molten salt and transforms the thermal energy back to electricity as required. Carnot Batteries have the potential to solve the global storage problem of renewable electricity in a more economic and ecologic way than conventional batteries.
IEA ES Task 45: Accelerating the uptake of Large Thermal Energy Storages
The aim of Task 45 is to accelerate the market launch of large-scale heat storage systems. For this purpose, numerical simulation techniques and material measurement techniques are to be improved and a material database expanded. In addition, a standardized evaluation and communication basis will be developed leading to a method for yield assurance. The methods and findings will be disseminated specifically to municipal utilities, planners and operators of district heating systems as well as decision-makers.