EFREX

Gegenstand des Vorhabens ist die Effizienzsteigerung thermischer Energiespeicher durch modulare Einheiten zur Zu- und Abfuhr der Energie in Verbindung mit hochwärmedämmenden funktionsintegrierten Leichtbau-Sicherheitsbehältern für den Exergieerhalt. Entsprechend erfolgt die Entwicklung eines auf Kunststoffen bzw. Verbundwerkstoffen basierenden, modularen druck- und vakuumfesten thermischen Energiespeichers mit individuell ausrüstbaren Einheiten zur Zu- und Abfuhr der Energie, Doppelwandaufbau zur hochisolierenden Vakuum-Wärmedämmung und Sicherheitsfunktion sowie integrierter Funktionalität. Die zu entwickelnden Einheiten zur Zu- und Abfuhr der Energie verfügen, je nach Anwendungsbereich und der damit erforderlichen Prozesstechnik, über die Fähigkeit, elektrische und thermische Energie in Form von Wärme sensibel, latent oder thermochemisch im hochwärmedämmenden Sicherheits-Leichtbau-Behälter nahezu verlustfrei zu speichern. Im Fall der thermochemischen Wärmespeicherung fungiert der Leichtbaubehälter als Reaktor- und Lagerbehälter für Metallhydroxide, um die Speicherdichte erheblich zu erhöhen und die saisonale Wärmespeicherung zu ermöglichen. Die innovative Reaktorfunktionalität bildet einen besonderen Schwerpunkt im Vorhaben. Zur Erreichung der Zielstellungen kommen Verbundmaterialien zum Einsatz, welche den thermodynamischen, thermochemischen und thermomechanischen Anforderungen standhalten und zudem die effiziente Nutzung durch die modulare Bauweise und hohe Anwendungsbreite erhöhen. Die experimentelle Erprobung entsprechender Leichtbau-Behälter-Prototypen und der Einheiten zur Zu- und Abfuhr der Energie für die Umsetzung effizienter und wirtschaftlicher Power-to-X-to-Power-Anwendungen erfolgt an der Versuchsanlage THERESA im Zittauer Kraftwerkslabor. Das Projekt EFREX ist ein Teilprojekt des Vorhabens "Funktionsintegrierte Leichtbaustrukturen zur effizienten Energiebereitstellung und -speicherung".

The object of the project is to increase the efficiency of thermal energy storage systems by means of modular units for the supply and removal of energy in conjunction with highly heat-insulating, functionally integrated lightweight safety containers for exergy conservation. Accordingly, the development of a modular pressure- and vacuum-resistant thermal energy storage system based on plastics or composite materials with individually equipable units for the supply and removal of energy, double-wall construction for highly insulating vacuum thermal insulation and safety function as well as integrated functionality is carried out. Depending on the area of application and the process technology required, the units to be developed for the supply and removal of energy have the ability to store electrical and thermal energy in the form of heat sensitively, latently or thermochemically in the highly insulating lightweight safety container with virtually no loss. In the case of thermochemical heat storage, the lightweight container acts as a reactor and storage vessel for metal hydroxides to significantly increase storage density and enable seasonal heat storage. The innovative reactor functionality is a particular focus of the project. To achieve the objectives, composite materials will be used that can withstand the thermodynamic, thermochemical and thermomechanical requirements and also increase efficient use due to their modular design and wide range of applications. The experimental testing of corresponding lightweight container prototypes and the units for the supply and removal of energy for the implementation of efficient and economical power-to-X-to-power applications is carried out at the THERESA test facility in the Zittau power plant laboratory. The EFREX project is a sub-project of the "Function-integrated lightweight structures for efficient energy supply and storage" project.