Leitung: Dr. Antje Seitz
Mit rund 50 Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern befassen wir uns in der Abteilung Thermische Prozesstechnik mit Fragen der Energiespeicherung, des Wärmemanagements und der Wärmeübertragung, die in allen Bereichen der Energienutzung und der Energiebereitstellung von Bedeutung sind.
Neben Anwendungen im Bereich der industriellen Prozesswärme, der Kraft-Wärme-Kopplung und konventioneller Kraftwerkstechnik werden thermische Energiespeicher für solarthermische Kraftwerke entwickelt und qualifiziert. Gerade die Bedeutung der Energiespeicherung im Kraftwerksbereich wird durch Anforderungen an die Netzstabilität bei vermehrter Einspeisung von erneuerbaren Energien und durch die jüngsten Entwicklungen im Bereich der solarthermischen Kraftwerke zur Deckung des Strombedarfs in Zentraleuropa eindrucksvoll bestätigt. Innerhalb der Abteilung werden für unterschiedliche Wärmeträgermedien innovative Speicherkonzepte für einen Temperaturbereich von 100 bis 1000 °C entwickelt und realisiert. Die eingesetzten Technologien umfassen sensible Speicher auf der Basis von Flüssigkeiten und Feststoffen, Latentwärmespeicher und thermochemische Speicher.
Der zunehmende Druck zur Reduktion des Primärenergieverbrauchs im gewerblichen und industriellen Bereich erfordert die Erschließung bisher nicht genutzter Wärmeströme. Für Hochtemperaturanwendungen mit gasförmigen Wärmeträgern in Kraftwerks- und Industrieprozessen werden hierfür Hochtemperatur-Wärmeübertrager auf der Basis von Keramik entwickelt. Dabei stehen thermische und thermomechanische Entwurfsaspekte im Fokus, die auch in experimentellen Untersuchungen überprüft werden.
Im Bereich alternativer Brennstoffe liegt der Schwerpunkt der Abteilung auf flüssigen (biogenen) Kohlenwasserstoffen. Deren thermochemische Umwandlung für die Erzeugung von Wasserstoff zur Stromerzeugung für dezentrale stationäre und mobile Anwendungen wird ebenso untersucht, wie die Gasreinigung beim Einsatz nachwachsender Rohstoffe. Die Bedeutung der Speicherung von Überschussstrom aus erneuerbaren Quellen in Form synthetischer flüssiger Kohlenwasserstoffe wird anhand techno-ökonomischer Analysen des Gesamtprozesses bewertet.
Die Themenschwerpunkte der Abteilung werden in 4 Fachgebieten bearbeitet: