2018-09-01  –  2021-12-31

218.628,00 EUR

Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), Berlin, Berlin

03ET1537B

Hochtemperaturspeicher [EA2143]

01181045/1  –  BeHeWaDS

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)

Energie

Die Speicherung von Wärmeenergie ist ein wichtiger Baustein für den Ausbau der erneuerbaren Energien. Die Verwendung von wassergefüllten Tanks aus Beton ist eine kosteneffiziente und einfach umzusetzende Technologie, aufgrund des Siedepunkts von Wasser ist die Energiedichte jedoch auf ca. 70 kWh/m3 begrenzt. Zur Effizienzsteigerung sollen zukünftig Druckwasserspeicher zur Anwendung kommen, die Wassertemperaturen bis 200 °C erlauben und somit einen Sättigungsdampfdruck von 15 bar aushalten müssen. Die für diesen Anwendungszweck erforderlichen Anforderungen an die Dichtigkeit und Festigkeit des Gefüges kann nur der Ultra-Hochleistungsbeton (UHPC) erfüllen. Im Vorhaben sollen durch systematische Versuchsreihen Grundlagen zur Phasenentwicklung bei zyklisch wechselnden Druck- und Temperaturbedingungen erarbeitet werden, aus denen sich Aussagen für das langfristige Werkstoffverhalten ableiten lassen und die eine gezielte Rezepturoptimierung erlaubt. Dabei sollen auch Versuche mit Geopolymeren (z. B. alkalisch aktivierte Hüttensande, Flugaschen und Metakaolin) durchgeführt werden, die calcium- und wasserärmer sind und mit denen noch höhere Temperaturen z. B. für die Speicherung von Anfahrdampf möglich sein könnten. Auf Grundlage der optimierten Rezepturen sollen im 2. Schritt Versuchstanks erstellt werden, die unter realen Bedingungen auf ihre physikalischen und mikrostrukturellen Eigenschaften untersucht werden. Abschließend soll durch den Bau eines Demonstrators die Funktionalität eines UHPC-Tanks nachgewiesen werden.