Thermische und chemische Energiespeicher
Die Speicherung großer Mengen erneuerbarer Energien ist eine der zentralen Herausforderungen der Energiewende. Thermische und thermochemische Energiespeicher wandeln elektrische Energie in Wärme oder chemisch gebundene Energie um und stellen diese bei Bedarf wieder bereit - als Strom, Wärme oder in Form grüner Moleküle. Dabei verfügen die verschiedenen Speichertechnologien über unterschiedliche Vorteile. Während thermische Speicher einfache Sektorenkopplung sowie kostengünstig skalierbare Speicherkapazität ermöglichen, bieten chemische Energiespeicher große Speicherkapazitäten mit hoher Energiedichte sowie eine Speicherung über lange Zeiträume.
Ein besonderer Fokus der Forschungsarbeiten liegt auf der Erzeugung CO2--freier Energieträger wie synthetischem Erdgas (SNG), auf der energetischen Nutzung von Biomasse sowie aud Verfahren zur Abscheidung und Speicherung von CO2, etwa bei industriellen Prozessen oder direkt aus der Atmosphäre. Damit trägt das Forschungsfeld dazu bei, die CO2- freie Energieversorgung durch Technologien zur Energiespeicherung, Stoffwandlung und CO2- Abscheidung voranzutreiben.
- Ausgleich fluktuierender erneuerbarer Stromerzeugung durch Speichtertechnologien
- energetische Nutzung von Biomasse
- Thermochemische Stoffwandlung und synthetische Erdgaserzeugung (SNG)
- Sektorenkopplung (Strom-Wärme-Gas)
- Dekarbonisierung der Kalk- und Zementindustrie
- CO2-Abscheidung aus der Umgebungsluft (Direct Air Capture)
- Simulative und experimentelle Untersuchung von Carnot-Batterien (reversible Wärmepumpen-ORC-Prozesse)
- Carbonate-Looping-Prozessen als chemische Energiespeicher
- Speicherung/ Abscheidung prozessbedingter CO2-Emissionen der Kalk und Zementherstellung
- Konzepte zur Abscheidung von CO2 aus der Atmosphäre (Direct Air Capture)
- Erzeugung wasserstoffreicher Synthesegase durch allotherme Vergasung von Biomasse und anderen Festbrennstoffen
- Erzeugung von CO2-freiem SNG (Synthetic Natrual Gas) in 3D-gedrukcten Reaktoren
- Katalytische und biologische Methanisierung
- Dezentrale und effiziente Nutzung von Biomasse durch Verbrennung und Vergasung
- Versuchsanlagen in verschiedenen Leistungsgrößen zur Verbrennung und Vergasung von Biomasse, Carnot Batterien, katalytische und biologische Mathanisierung, katalytische Reformierung, Gasregelstrecke und Reaktorprüfstände, Carbonatspeicher, Kalziner, Plasmavergaser, SOFC-Teststand
- Laborinfrastruktur für Brennstoff- und Teeranalysen
- Gasanalytik (Gasanalysator, Gaschromotograph, Mikro-GC, Feinstaub, Rauchgasmessgerät)
- Teeranalytik
- Thermogravimetrische Analyse (TGA)
Forschungskooperationen zu den Themenbereichen:
- Energiespeicher
- Methanisierung und Reformierung
- Reaktordesign (additiv und konventionell gefertigt)
- Verbrennung und Vergasung biogener Brennstoffe in Wirbelschichten
- Hochtemperatur-Wärmepumpen und Organic Rankine Cycles
- Carbon Capture und Carbonate Looping
Forschungsprojekte
