Auslegungsmethodik eines Ruths-Energiespeichersystems

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Stephan Kabelac; Dr. Raphael Niepelt
• Fachliche Zuordnung: Technische Thermodynamik ; Energieverfahrenstechnik
• Förderung: Förderung seit 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 525892660

Das Vorhaben hat die Entwicklung einer inversen Auslegungsmethodik für ein Energiespeichersystem zum Ziel. Das Speichersystem soll elektrische Energie in innere thermische Energie eines Arbeitsfluids möglichst reversibel speichern und ist als Teil eines dezentralen Energiesystems zu sehen. Die vorgesehene Variante einer Carnot-Batterie, ein Ruths-Speichersystem, besteht aus zwei Ruths-Nassdampfspeichern auf unterschiedlichem Druckniveau, die mit einem Kompressor und einem Expander gekoppelt sind. Die Größe der Tanks und die Arbeitsmaschinen müssen sehr gut auf den speziellen Anwendungsfall abgestimmt werden. Die inverse Auslegung beginnt mit einer Energiesystemanalyse für die vorgesehene Anwendung, z. B. ein Quartier oder eine größere Industrieanlage, so dass die Auslegungsrandbedingungen an die erste technische Auslegung des Systems übergeben werden können. Nach einer groben technischen Auslegung können Kosten und Passfähigkeit überprüft und iterativ optimiert werden. Die Energiesystemanalyse wird von R. Niepelt betrieben, die technische Auslegung von S. Kabelac vom Institut für Thermodynamik der Leibniz Universität Hannover. Spezielle Auslegungskriterien des Ruths-Speichers werden durch Experimente validiert.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 2403: Carnot-Batterien: Inverser Entwurf vom Markt bis zum Molekül