Anlagenbau & Prozesstechnik

Energiespeicher Kalk

Wirbelschicht-Prozesstechnik für industrielle Speicheranwendungen in der Stromerzeugung

31.10.2019 -

Beim Forschungsprojekt „Twist“ (Thermochemischer Energiespeicher im Wirbelschichtverfahren für Industrieanwendungen und Stromerzeugung) kooperiert Schwing Technologies mit der Technischen Universität München.

Bei diesem Projekt geht es um die Entwicklung einer thermochemischen Energiespeicherlösung, die auf der Wirbelschicht-Technologie des Unternehmens aus Neukirchen-Vluyn aufbaut. Zukünftig soll diese Lösung als industrielle Flexibilisierungsmöglichkeit und Wärmespeicheroption dienen. Sie kann ihren Teil zur deutlichen Steigerung der Energieeffizienz im Industriesektor beitragen.
Feine Pulver, granulierte Feststoffe oder Komponentengemische lassen sich in diesem Reaktor optimal als zuverlässige Speichermaterialien nutzen. Getestet wird mit Kalk, der sich perfekt für diese Anwendung eignet. Das Pulver bindet Energie und kann hervorragend als Speichermedium genutzt werden. Zudem ist Kalk preisgünstig und in großen Mengen verfügbar.
Die Kooperationsleitung des Projektes hat der Lehrstuhl für Energiesysteme der Münchner Fakultät für Maschinenwesen inne. Weitere Partner aus Industrie und Forschung begleiten das Vorhaben. Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderte Forschungsprojekt startete im September 2018 und soll die Speichertechnologie bis 2022 in drei Stufen von der Pilotphase über Versuche mit Prozessdaten bis zum Megawatt-Maßstab vorantreiben.

TcEt: Forschungsprojekt für thermische Kraftwerke
Twist baut auf ein erfolgreich absolviertes Vorgängerprojekt (TcEt) zur Fluidisierung von pulverförmigen Speichermedien auf (Thermochemischer Energiespeicher für thermische Kraftwerke und industrielle Wärme). In Zusammenarbeit mit der TUM hatten die Schwing-Experten von 2013 bis 2018 die Pilot-Reaktoranlage FluBEStoR (Fluidized Bed Energy Storage Reactor) entwickelt, ein thermochemisches Energiespeicherkonzept für thermische Kraftwerke und industrielle Wärme. Dessen Speichereigenschaften wurden zunächst im Glaszylinder getestet, der Prozess dann in den Bench-Scale-Maßstab übersetzt und schließlich der Pilotreaktor gebaut.

Wirbelschicht-Technologie: Fluidisierung von pulverförmigen Speichermedien
Es ist vor allem die ausgezeichnete Wärmeübertragung und die Reversibilität chemischer Reaktionen, die die Wirbelschicht-Prozess­technik für diese Anwendung prädestiniert. Sie verwandelt das Verhalten einzelner Teilchen hin zu einem sanft mischenden und flüssigkeitsähnlichen Feststoff-Gas-Gemisch. Jeder Feststoffpartikel befindet sich somit in einem gasreichen Milieu. Herzstück des Reaktors ist eine proprietäre Gasverteilerplatte, die speziell auf das jeweilige Material konfiguriert ist und große Austauschflächen zwischen Feststoffen und Gas bietet. Unter Überdruck kann der Reaktor bis 700 °C in Batch- oder kontinuierlicher Fahrweise betrieben werden, in Einzelfällen bis 1.100 °C.

Effizienzsteigerung und Kostenoptimierung
Nichts weniger als die Effizienzsteigerung und Kostenoptimierung von stark Integrierten Industrieprozessen ist das langfristige Ziel des Forschungsprojektes Twist. Durch zeitliche Entkopplung von Strom- und Wärmeproduktion kann Brennstoffeinsatz verringert und Strom­überproduktion vermieden werden. Gleichzeitig erlaubt ein solches Speichersystem, Erzeugungsspitzen erneuerbarer Energiequellen über Power-to-Heat einzubinden und damit den CO2-Fußabdruck der industriellen Wärmebereitstellung zu verringern.

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Schwing Verfahrenst. GmbH

Oderstr. 7
47506 Neukirchen-Vluyn

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