An der TU Ilmenau forschen Wissenschaftler an innovativen Batteriespeichern, die es künftig ermöglichen sollen, aus regenerativen Quellen wie Sonne und Wind gewonnene Energie im großen Stil zu speichern. Konkret befasst sich das Team des dortigen Fachgebiets Technische Thermodynamik um Christian Cierpka damit, wie die Effizienz des thermischen Energiespeichers sogenannter Carnot-Batterien gesteigert werden kann. Der Batterietyp gilt als Zukunftstechnologie der Energiewende.

Eine Carnot-Batterie wandelt Strom mithilfe von Hochtemperatur-Wärmepumpen in Wärme um, speichert die Wärme und wandelt sie bei Bedarf wieder in Strom um. Die verwendeten Speichermedien Wasser oder geschmolzenes Salz weisen nicht nur eine hohe Wärmekapazität (hohe Energieaufnahme pro Masse) auf, sie sind auch umweltverträglich und kostengünstig. Im Rahmen eines großangelegten Forschungsverbundprojekts von 13 deutschen Universitäten zu Wirkungsgraden, Kosten und dem Anwendungspotenzial von Carnot-Batterien untersucht das Ilmenauer Forscherteam um Cierpka konkret die Effizienz des zentral wichtigen thermischen Energiespeichers.

Ziel von Cierpka und Kollegen ist es, sogenannte thermische Schichtenspeicher, in denen flüssiges Salz bei Temperaturen von rund 300 Grad Celsius als Speichermedium dient, wissenschaftlich zu beschreiben und Designregeln für zukunftsfähige Energiesysteme abzuleiten. Zur Messung von Geschwindigkeit und Temperatur in diesen Salzen werden dabei erstmals neuartige Lasertechnologien eingesetzt. Cierpka sieht eine hohe Bedeutung in der Grundlagenforschung seines Teams: "Wärmespeicher sind die Schlüsseltechnologie für Speichersysteme der Zukunft. Sie sichern eine dauerhafte Stromversorgung und nutzen dabei die bestehende Infrastruktur, zum Beispiel Dampfkraftwerke. Mit neuen Wärmespeichern kommen wir näher an die gesteckten Klimaschutzziele heran – und das bei moderaten Kosten."

(dn)