IEA SHC - Position Paper Task 42/Annex 29 Compact Thermal Energy Storage

Das Solar Heating and Cooling Programm veröffentlich nach Abschluss eines jeden Task ein sogenanntes "Position Paper", eine 10-seitige Zusammenfassung für EntscheidungsträgerInnen und LeserInnen, die sich einen raschen Überblick verschaffen möchten. Thermische Speichertechnologien sind zur Erhöhung der Energieausbeute von thermischen Systemen notwendig.

Innovative kompakte thermische Speichertechnologien basieren auf den phyischen Prinzipien und Eigenschaften von Phasenwechselmaterialen (PCM) und thermochemischen Materialien (TCM). Anwendungsgebiete sind:

• Saisonale thermische Speicherung von Solarenergie,
• Speicherung und Transport von industrieller Abwärme,
• Energiepeichertechnologien für Smart Grids,
• Hybrid- und Elektroautos.

Technologiestatus bei PCM

Derzeit nur in Nischenanwendungen eingesetzt (Temperaturkontrolle für Transport von empfindlichen Gütern wie Medikamenten, in Gebäudeprodukten). PCM für Transport von Wärme befindet sich in Demonstrationsstadium. PCM für mittlere und höhere Temperaturen in F&E-Stadium.

Technologiestatus bei TCM

Bestehende Materialen (Zolite, Salzhydrate ) werden in neuen Systemkonzepten für saisonale thermische Solarspeicherung eingesetzt. Erste Systemtests im Labor finden 2015 und 2016 statt.

Potential

Für Solarenergieanwendungen im Haushalt wird ein Potential von 800 GWhth (Jahr 2012) geschätzt, was einem totalen Wasserspeichervolumen von 18 Mio. Kubikmetern entspricht.

Das Potential für nicht-solar Anwendungen ist bedeutend höher, da die gespeichert Energie Wärme und Kälte produziert aus fossilen Energieträgern ersetzen kann.

Ein weiteres zukünftiges Potential haben thermischen Energiespeichertechnologien für die Integration von fluktuierenden Erneuerbaren wie Wind und Photovoltaik in Stromnetze gemeinsam mit einer höheren Anzahl von Wärmepumpen und Co-Generation Systeme.

Barrieren

Technische Barrieren betreffen noch nötige Fortschritte in 3 Ebenen,

• Materialien,
• Komponenten und
• Systeme.

Im Bereich der Materialien sind zum Teil noch Grundlagenforschung und angewandte Forschung notwendig. Auf Komponenten und Systemebene sind es v.a. wirtschaftliche Barrieren (Kostensenkung, Kostenunsicherheit) die noch zu überwinden sind.

Nächste Schritte

weitere öffentliche Unterstützung für F&E auf nationaler und internationaler Ebene (IEA, EU). Unterstützung von innovativen Unternehmen im Speicherbereich und von Demonstrationsprojekten.