Vorhersagemethoden und Charakterisierung von Stoffmischungen zur Entwicklung effizienter Phasenwechselmaterialien in relevanten Temperaturbereichen (properPCM)
Zeitraum
2015-12-01 – 2020-05-31
Bewilligte Summe
1.262.149,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03ET1342A
Leistungsplansystematik
Niedertemperaturspeicher [EA2144]
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN3)
Förderprogramm
Energie
Derzeit stehen für einige energierelevante Temperaturbereiche keine wirtschaftlich verwendbaren PCM zur Verfügung: 10 – 20 °C (Gebäudekühlung), 40 – 45 °C (Speicher für Wärmepumpen zur Gebäudeheizung), 80 – 100 °C ((mobile) Speicher zur Abwärmenutzung) und oberhalb von 150 °C (Kraftwerkstechnik). Da Reinstoffe weitestgehend erforscht sind, ist in diesem Projekt geplant neue PCM durch die Herstellung von (Salzhydrat)-Mischungen zu entwickeln. Das Projekt unterteilt sich in 7 Arbeitspakete (AP). Im AP 1 werden Materialdatenbanken, theor. Vorhersagemethoden und Literatur gesichtet und bewertet. Geeignete Datenbanken und Modelle werden im AP 2 zur Vorhersage invarianter Punkte wässriger Mehrkomponenten-Elektrolytsystemen verwendet. Um die Ergebnisse besser nachvollziehen zu können werden parallel dazu Arbeiten zur Vertiefung des Verständnisses durchgeführt. Eine Überprüfung und Optimierung der theor. Vorhersagen wird zusammen mit der Präparation und Anpassung vorhergesagter Mischungen angestrebt. Die Optimierung aussichtsreicher PCM wird auch exp. realisiert und durch eine anwendungsnahe Charakterisierung ergänzt um deren Praxistauglichkeit zu testen (Zyklenstabilität, Phasenseparation, Probengrößeneffekte) (AP 3). Weitere Messungen werden zur Unterstützung der Modellbildung und des theor. Verständnisses durchgeführt. Hierfür wird eine Apparatur zur Dampfdruckmessung aufgebaut und mit geeigneten Verfahren die nicht in Materialdatenbanken enthaltenen Parameter gemessen. Neben Elektrolytsystemen werden auch andere Mehrkomponenten-Mischungen theoretisch vorhergesagt und exp. untersucht. Projektbegleitend wird eine technische, ökonomische und ökologische Bewertung aussichtsreicher Mischungen (AP 4) stattfinden. Für eine schnelle Verwertung der Ergebnisse wird die wiss. Öffentlichkeitsarbeit (AP 5) parallel zum Projekt und ein Industrieworkshop bei Projektende stattfinden (AP 6). AP 7 umfasst die Leitung und Mitarbeit im Annex 29/Extension des Bereichs ECES der IEA.
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