Schlussbericht zum Vorhaben "Identifizierung von eutektischen Salzhydratmischungen und deren thermophysikalische Charakterisierung" im Rahmen des Eurostars Projekts E! 1853 EuteQ "Eutektische Salzhydratmischungen mit hoher Energiedichte für Wärmepumpen-Pufferspeicher zur Steigerung der Heizautarkie"

Abstract

Im Projekt EuteQ wurde ein innovatives Konzept zur Wärmespeicherung auf Basis makroverkapselter Phasenwechselmaterialien (PCM) entwickelt, um photovoltaisch betriebene Heizsysteme effizienter zu gestalten. Ziel ist die Überbrückung der zeitlichen Diskrepanz zwischen PV-Stromerzeugung und Wärmebedarf durch Wärmespeicherung. Die PCM-Kapseln sollen in herkömmliche Wasserspeicher integriert werden, um deren Speicherkapazität erheblich zu steigern. Dabei kommen Salzhydratmischungen zum Einsatz, die sich durch hohe Energiedichte, Nachhaltigkeit und Kosteneffizienz auszeichnen. Das Teilprojekt des ZAE Bayern konzentrierte sich auf die Identifikation und Entwicklung geeigneter Salzhydratmischungen für die Temperaturbereiche 35–45 °C (Heizsysteme) und 60–70 °C (Trinkwarmwasser). Hierfür wurden Phasendiagramme mithilfe des modifizierten BET-Modells berechnet. Auf Grundlage der berechneten Phasendiagramme wurden geeignete Mischungen ausgewählt und durch DSC-Messungen experimentell überprüft. Ergänzende Untersuchungen umfassten Dichtebestimmung und Zyklenstabilität. Besonders vielversprechend zeigte sich ein PCM im System Natriumacetat + Natriumnitrat + Wasser, das die erfolgreiche Kombination aus theoretischer Modellierung und experimenteller Validierung demonstrierte und das Potenzial für eine spätere Kommerzialisierung unterstreicht.