Energietechnik Phasenwechsel-Polymer für Latent-Wärmespeicher gefunden

Redakteur: Peter Königsreuther

Die geba Kunststofftechnik GmbH & Co. KG nimmt am FFG geförderten „StoreITup-IF Projekt“ zur Forschung und Entwicklung von thermischen Speichern teil. Unter Projektleitung des Austrian Institute of Technology (AIT) ist es das erklärte Projektziel, einen ökonomischen Latentwärmespeicher mit polymeren Phasenwechselmaterialien (PCMs) in einem Temperaturbereich von 80 bis 400 °C zu entwickeln.

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Die geba Kunststofftechnik GmbH & Co. KG nimmt am FFG geförderten „StoreITup-IF Projekt“ zur Forschung und Entwicklung von thermischen Speichern (PMCs) teil und liefert einen viel versprechenden Kunststoff für die Entwicklung deutlich leistungsfähigerer PMCs, als man sie heute kennt.
Die geba Kunststofftechnik GmbH & Co. KG nimmt am FFG geförderten „StoreITup-IF Projekt“ zur Forschung und Entwicklung von thermischen Speichern (PMCs) teil und liefert einen viel versprechenden Kunststoff für die Entwicklung deutlich leistungsfähigerer PMCs, als man sie heute kennt.
(Bild: geba)

Diese Wärmespeicher haben gegenüber herkömmlichen Speichern den Vorteil, dass sie neben der sensiblen Energie auch latente Energie speichern können und somit eine höhere Energiedichte aufweisen. Die latente Energie (verborgene Energie) speichert die bei dem physikalischen Phasenumwandlungsprozess im Werkstoff enthaltende Enthalpie, ohne, dass sich die Temperatur des umgewandelten Stoffes stark verändert. Derzeit werden als Phasenwechselmaterialien meistens Salze oder Paraffinöle eingesetzt. Erstere haben den Nachteil, dass sie korrosiv und/oder teuer sind und zweitere können nur im unteren Temperaturbereich eingesetzt werden, wodurch sie für viele industrielle Anwendungen ungeeignet sind.

Gegen 14 Mitbewerber behauptet

Das Unternehmen konnte sich mit seinen wärmeleitfähigen Polymeren im Vorprojekt StoreITup! gegen 14 namhafte europäische Kunststoffproduzenten durchsetzen. Wärmeleitfähige Kunststoffe haben Vorteile in der freien Formbarkeit, im Preis, im Gewicht und eignen sich somit optimal als PCMs.

Wesentliche Erkenntnisse des AIT aus dem Vorprojekt waren neben der Auswahl der Projektpartner, die Identifizierung von sechs potenziell interessanten Polymer-Klassen, die für den Einsatz im Speicher infrage kommen, wie es heißt.

Polymere PCMs optimieren

Im aktuellen Projekt ist einer der nächsten Schritte die Optimierung der wärmeleitfähigen Kunststoffe für den Speicher. Dabei stehen Aspekte wie die Steigerung der Wärmeleitfähigkeit, Erhöhung der Speicherdichte, Minimierung der Volumenveränderung beim Phasenübergang sowie Langzeitstabilität und Reproduzierbarkeit im Fokus. Geba übernimmt in dem Projekt die industrielle Herstellung der in Zusammenarbeit mit der Montanuniversität Leoben und dem Austrian Institute of Technology (AIT) gemeinsam entwickelten Polymere für die PCM Speicher. Bei der Herstellung greift die Firma aus St. Veit auf die langjährige Compoundier-Erfahrung von hochwertig technischen Kunststoffen, Hochleistungskunststoffen und Spezialcompounds zurück.

Kunststoff- und Metallverarbeiter testen

Der Latentwärmespeicher der im StoreITup-IF- Projekt entwickelt wird, soll in der Produktion der Kunststoff- und Metallindustrie eingesetzt werden um zum Beispiel die Abwärme, die während der Produktion entsteht, zu speichern und sie zu einem späteren Zeitpunkt wieder an die Anlagen zurückzuführen. Die ersten Prototypen werden bei geba in St. Veit und bei Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen (LKR) aufgebaut und im alltäglichen Betrieb getestet. Allein in Österreich besteht, nach Berechnungen des AIT, bei Speicherung von zehn Prozent der national nutzbaren Abwärme ein Marktpotenzial von 4,5 bis 7,5 Mrd. Euro. Nur mit thermischen Speichern lassen sich große Mengen erneuerbarer Energien in bestehende Wärmenetze einbinden, indem einerseits Verbrauchsspitzen ausgeglichen und andererseits Zeiten geringer Produktion durch Erneuerbare (etwa keine Sonneneinstrahlung) überbrückt werden können. Das Marktpotenzial für solare Prozesswärme beziffert das AIT auf 39 bis 65 Mrd. Euro.

Die Projektpartner

Neben dem AIT Austrian Institute of Technology, der Montanuniversität Leoben und geba nehmen noch die Unternehmen technosert electronic GmbH, dasLKR Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen GmbH, Gruber & Kaja Tech Metals GmbH, CTB Automatisierungstechnik GmbH und das Austria Solar Innovation Center an dem Projekt teil, das im März 2018 abgeschlossen wird.

Die geba Kunststofftechnik GmbH & Co. KG ist auf die Compoundierung von technischen Kunststoffen spezialisiert: Zum Lieferprogramm gehören die Kunststoffe ABS, PC, PC/ABS, PC/ASA, PC/PET, PC/PBT, PA 6, PA 6.6., PA 4.6, PA 11, PA 12, POM Copo/Homo, PEI, PVDF, PFA, PPSU, PSU, PES, PEEK, PMMA/ABS-Blends, PPS, LCP, SAN, PPA, TPE und TPU. Herausragend ist die langjährige Erfahrung, die geba in der Verarbeitung von TPU gesammelt hat. So produziert und vertreibt die geba Kunststoffcompounds GmbH als Mitglied der geba group exklusiv eingefärbte, leitfähige und glasfaserverstärkte TPU Produkte der Marke Desmovit, die zum langjährigen Partner Bayer MaterialScience AG gehört. Die geba group mit Hauptsitz in Ennigerloh gehört zu den führenden europäischen Full-Service Compoundeuren und bietet kundenspezifische Kunststoffcompounds an. MM

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