2014-08-01  –  2018-06-30

556.336,91 EUR

Christian-Albrechts-Universität zu Kiel - Mathematisch-Naturwissenschaftliche Fakultät - Sektion Geowissenschaften - Institut für Geowissenschaften, Kiel, Schleswig-Holstein

0325547B

Neue Speicher hoher Energiedichte [EB2023]

01151534/1  –  Untersuchung, Modellierung und Bewertung eines intelligenten geothermischen Langzeitwärmespeichers

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN4)

Energie

Das wesentliche Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines umweltneutralen und wirtschaftlichen IGLU-Energiespeicher-Systems in Modulbauweise. Die F&E-Schwerpunkte der CAU sind dabei einerseits die Ermittlung und Bewertung des Materialverhaltens sowie eine Prognose der Umweltauswirkungen und andererseits die Entwicklung eines numerischen gekoppelten thermo-hydromechanisch-chemischen (THMC) Modellsystems zur simulationsbasierten Optimierung des IGLU-Energiespeichers. Zur Ermittlung und Bewertung der THMC-Prozesse im thermischen Verbundbaustoff sind experimentelle Untersuchung in Form von geomechanischen Triaxialversuchen und hydrochemischen Elutionsversuchen vorgesehen, in denen das geomechanische Verhalten sowie das Elutionsverhalten in Hinsicht auf Umweltauswirkungen im zyklischen Speicherbetrieb charakterisiert werden. Zudem wird ein numerisches Modellprogramm entwickelt, mit dem durch Sensitivitätsanalysen die thermo-mechanischen Kennwerte sowie die Geometrie des Wärmetauschers im Speicherkörper auf Effizienz und Umweltauswirkungen hin optimiert werden. Das Modell wird zudem zur numerischen Dimensionierung der Versuchsanlage sowie zur Prognose möglicher Auswirkungen auf den chemischen Zustand von Boden und Grundwasser eingesetzt. Darauf basierend erfolgt eine Material- und Konzeptoptimierung, die durch die Projektpartner an der Versuchsanlage umgesetzt wird. Die Ergebnisse dieser Arbeiten sind Grundlage für die Erstellung eines Umweltverträglichkeitsleitfadens.