Leitung: Dr. Marc Philipp Linder
Das Fachgebiet Chemische Energiespeicher befasst sich im Wesentlichen mit reversiblen Gas-Feststoff-Reaktionen und deren Anwendung im Bereich der Energiespeicherung und -wandlung. Unterschiedliche Reaktionssysteme auf der Basis von Wasserstoff, Sauerstoff oder Wasserdampf als gasförmigem Reaktionspartner werden für Anwendungen in der industriellen Prozesstechnik und solaren Kraftwerkstechnik sowie für einen Einsatz im mobilen Bereich genutzt. Die Umsetzung innovativer Speicherkonzepte höchster Speicher- und Leistungsdichte erfolgt bis in den Technikumsmaßstab.
Die Anwendungsmöglichkeiten von Gas-Feststoff-Reaktionen lassen sich prinzipiell in zwei Bereiche einteilen: So kann einerseits die Wärmetönung der chemischen Reaktion zur thermochemischen Wärmespeicherung genutzt werden. Hierbei kann der Speicher durch eine geeignete Wahl des Reaktionssystems optimal an die gewünschte Anwendung und die prozessseitigen Randbedingungen angepasst werden. Andererseits bieten Gas-Feststoff-Reaktionen die Möglichkeit zur Speicherung oder Abtrennung des gasförmigen Reaktionspartners. Diese stoffliche Nutzung der Reaktion wird im Fachgebiet im Rahmen von DLR-internen sowie national und international geförderten Projekten zur chemischen Speicherung von Wasserstoff bearbeitet. Beide Forschungsbereiche der thermischen sowie der stofflichen Nutzung, stellen wichtige Querschnittsthemen zwischen den DLR-Geschäftsfeldern Energie und Verkehr dar.
Da grundsätzlich zwei Reaktionspartner - Gas und Feststoff - an der Reaktion beteiligt sind, ist eine optimale Anpassung an die entsprechende Anwendung und Integration des Systems in den Prozess notwendig. Durch geeignete Wahl des Reaktionssystems und der Betriebsbedingungen des Speichers lassen sich vielversprechende Vorteile, wie. eine sehr hohe Speicher- und Leistungsdichte oder die Möglichkeit zur energetischen Aufwertung von Abwärme durch Wärmetransformation realisieren.
Die wissenschaftlichen Schwerpunkte des Fachgebiets sind:
• Identifizierung und Bewertung von Reaktionssystemen und deren Nutzung zur Energiespeicherung• Auslegung und Optimierung von angepassten Speichern bzw. Reaktoren• Entwicklung und Validierung von entsprechenden Simulationsmodellen • Umsetzung innovativer Speicherkonzepte im Labor- sowie Technikumsmaßstab• Verfahrenstechnische Einbindung, Prozessbewertung und -optimierung mittels Prozesssimulation