Thermochemische Speicher, bei denen die Reaktionswärme einer umkehrbaren chemischen Reaktion zur Speicherung thermischer Energie genutzt wird, sind insbesondere aufgrund der hohen spezifischen Speicherdichten eine vielversprechende Möglichkeit Energie zu speichern. Der Einsatz von Gas-Feststoff-Reaktionssystemen ermöglichen zudem das Anheben eines Wärmestroms auf ein höheres Temperaturniveau entsprechend dem thermodynamischen Gleichgewicht durch die Erhöhung des Reaktionsgasdrucks bei der Entladung des Speichers. Bisherige Arbeiten haben gezeigt, dass die Reaktion des Salzes SrBr2 mit Wasserdampf zum Salzhydrat SrBr2·H2O im Temperaturbereich von ca. 150-270°C sehr vielversprechend für die Anwendung in chemischen Wärmepumpen ist.

Die effiziente Be- und Entladung thermochemischer Energiespeicher ist jedoch maßgeblich abhängig von einem guten Wärme- und Stofftransport innerhalb der Speichermaterialschüttung sowie vom Wärmeübergang zwischen Feststoffschüttung und Wärmeübertrageroberfläche bzw. -fluid. Wichtige Auslegungsgrößen für thermochemische Energiespeicher sind daher makroskopische Eigenschaften der Feststoffschüttung wie Gaspermeabilität und Wärmeleitfähigkeit. Diese variieren jedoch nicht nur zwischen den beiden Feststoffphasen Salz und Salzhydrat, sondern ändern sich zudem signifikant im Laufe der thermochemischen Zyklierung, bestehend aus Be- und Entladung des Speichers.

Die Auswirkungen der Veränderungen der Feststoffstruktur auf die Transporteigenschaften der Schüttung sollen in der Abschlussarbeit untersucht werden. Zu diesem Zweck soll ein geeigneter Reaktor entwickelt und in einen bestehenden Teststand integriert werden. Die Transporteigenschaften Wärmeleitfähigkeit und Gaspermeabilität sollen über mehrere Reaktionszyklen ermittelt werden. Die Auswertung der Versuche bildet den Abschluss der Arbeit.

Ihre Aufgaben umfassen:

• Einarbeitung in die Thematiken thermochemische Energiespeicher und Transportvorgänge in Schüttungen
• Entwicklung eines Reaktors für die Ermittlung von Transporteigenschaften einer reagierenden Schüttung
• Aufbau des Experiments
• Durchführung von Versuchen über mehrere Reaktionszyklen
• Auswertung der experimentellen Daten
• Darstellung der Ergebnisse in schriftlicher Form