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HyStEPs-IF-Hybrid Storage for Efficient Processes

Sie wollen mehr aus Ihren Dampfspeichern herausholen? Mittels des HyStEPs-Konzeptes wird das in Zukunft kostengünstig möglich!

Ausgangssituation

Zwei Faktoren, i) die Steigerung des Anteils Erneuerbarer Energieträger im Netz und ii) die fortschreitende Dekarbonisierung, erfordern zukünftig eine drastische Kapazitätserhöhung der thermischen Energiespeicher in bestehenden Industrieanlagen bzw. -prozessen. Eine weit verbreitete und bewährte Speichertechnologie ist der Ruths-Dampfspeicher. Er wird in einer Vielzahl von Branchen wie z.B. Nahrungsmittel-, Genussmittel-, Papier- und Metallindustrie eingesetzt. Ziel von HyStEPs ist es innovative Hybridspeicherkonzepte zu entwickeln und experimentell zu testen, um damit mittelfristig die Speicherkapazität von in Betrieb befindlichen Ruths-Dampfspeichern um bis zu 40 % zu erhöhen. Die dafür notwendigen Investitionskosten sollen dabei nur die Hälfte eines äquivalenten Ruths-Dampfspeichers betragen, was die Amortisationszeiten auf 3-5 Jahre halbiert.

Projektverlauf

Ziel von HyStEPs ist es innovative Hybridspeicherkonzepte zu entwickeln und experimentell zu testen, um damit mittelfristig die Speicherkapazität von in Betrieb befindlichen Ruths-Dampfspeichern um bis zu 40 % zu erhöhen. Die dafür notwendigen Investitionskosten sollen dabei nur die Hälfte eines äquivalenten Ruths-Dampfspeichers betragen. Im Projekt werden mehrere Ruths-Dampfspeicher-Labormuster mit innovativen Latentwärmespeichern ummantelt. Es werden Wärmeleitstrukturen entwickelt und implementiert sowie eine Ladezustandsmessung für den Hybridspeicher entwickelt, um ein optimales Zusammenspiel der beiden thermischen Speichertypen über den gesamten Be- und Entladezyklus zu ermöglichen. Dieser innovative Lösungsansatz, der auf AIT Patentenanmeldungen basiert, soll bei erhöhter Speicherkapazität ein möglichst unverändertes Be- und Entladeverhalten des Dampfspeichers aufweisen. Zudem werden eine techno-ökonomische Bewertung anhand von drei bis fünf industriellen Prozessen verschiedener Branchen und eine detaillierte Bedarfsanalyse durchgeführt.

Meilensteine

  1. Thermodynamische und Messtechnische Anforderungen sind ermittelt und ein Latentspeichermaterial ausgewählt
  2. Laborversuchsspeicher sind entworfen
  3. Experimente sind abgeschlossen
  4. Steuerungs- und Regelungskonzept ist entwickelt, implementiert und getestet

"Durch den zunehmenden Anteil an erneuerbarer Energie werden Speicher in Zukunft auch für die Industrie immer wichtiger werden. In der energieintensiven Prozessindustrie können thermische Speicher einen wesentlichen Teil zum Lastausgleich innerhalb des Standortes beitragen und Betriebe verstärkt am Regelenergiemarkt teilnehmen."

- ZITAT Gerwin Drexler-Schmid -

Ergebnisse

Es werden innovative Konzepte für Hybridspeicher bestehend aus Dampf- und Latentwärmespeicher entwickelt und experimentell überprüft, wodurch relevante Erkenntnisse für zukünftige Hybridspeicher-Prototypen gewonnen werden. Die entwickelte Ladezustandsmessung ermöglicht die Regelung der zukünftigen Prototypen. Des Weiteren werden Erkenntnisse über den industriellen Bedarf und die Wirtschaftlichkeit des Speicherkonzeptes in Abhängigkeit von zusätzlicher und ursprünglicher Speicherkapazität, Leistung, Prozessdynamik und Temperaturen gewonnen.

Steckbrief

Projektnummer

868842

Koordinator

AIT Austrian Institute of Technology GmbH

Partner

voestalpine Stahl Donawitz GmbH
EDTMAYER Systemtechnik GmbH
Technische Universität Wien

Schlagwörter

Dampfspeicher, Latentwärmespeicher, Retrofit, Betriebsoptimierung

Projektleitung

Gerwin Drexler-Schmid, gerwin.drexler-schmid@ait.ac.at

Dauer

01/09/2018 - 31/08/2020

Budget

798,784€