FH Wels

Junge Forscherin will innovative Langzeitwärmespeicher aus Salzmischungen entwickeln

Auf dem Weg zu einer CO2-neutraleren Gesellschaft spielt die Wärmespeicherung solarer Energie eine wesentliche Rolle. Kurzzeitspeicher sind bereits gut etabliert, was aber fehlt sind effiziente, saisonale Wärmespeicher.

WELS. Diese Lücke versucht Dissertantin Gayaneh Issayan (34) mit ihren Forschungen zu thermochemischen Speicheranwendungen am Center of Excellence Energie der FH OÖ, Campus Wels zu schließen. „In unseren Breiten verfügen wir im Sommer über viel Sonnenenergie, im Winter brauchen wir aber mehr Wärme“, verdeutlicht Issayan. Um Wärme längerfristig zu speichern, fokussierte sich die Forschung in den letzten Jahren stark auf synthetisch hergestellte Zeolithe, silikathaltige poröse Mineralien.

Die Speicherung von Wärme funktioniert folgendermaßen: Zeolithe werden mit Solarwärme getrocknet, gelagert und mit Feuchtigkeit oder Wasserdampf bei Bedarf reaktiviert, um so die gespeicherte Wärme wieder zurück zu gewinnen. Ihre poröse Struktur bietet ideale Bedingungen zur Bindung von Wassermolekülen. Künstliche Zeolithe eignen sich gut für Prototypen und Funktionsmuster da sie stabil und kommerziell verfügbar sind, aber sie sind relativ energieintensiv und teuer in der Herstellung. Für eine breitere Anwendung als Wärmespeicher bedarf es neuer Materialien die preisgünstiger sind und einen geringeren Primärenergieaufwand haben.
Salze funktionieren ähnlich wie Zeolithe, sind aber teilweise als industrielle Reststoffe verfügbar, weshalb sie auch günstiger sind.

Materialentwicklung

Ihre Stärke sieht die studierte Physikerin Gayaneh Issayan eindeutig in der Materialentwicklung, die sie für ihr Energieprojekt mit chemischen Anwendungen verbindet. „Um die Salze für Speicher besser nützen zu können, sind wir dabei für die Salzmischungen eine Art Trägermatrix aus natürlichen Zeolithen zu entwickeln. Die positiven Eigenschaften der porösen Struktur der Zeolithe, die gute Dampfaufnahmestruktur der Salze und Binder, die beide zusammenhalten, könnten eine effiziente und nachhaltige Basis schaffen“, so die Dissertantin. Ideal wäre, die Materialien zu granulieren, da eine runde Struktur Wasserdampf gleichmäßiger aufnehmen kann.
Nicht nur weil es sich teilweise um die Verarbeitung von Reststoffen handelt, sondern auch weil die Materialien zugleich relativ günstig sind, könnte diese Entwicklung breite Anwendung finden.

„Als eine von acht Nachwuchsforschern konnte sich die engagierte Wissenschaftlerin Gayaneh Issayan, die bereits zwei Jahre an der Fachhochschule Oberösterreich im Energiebereich arbeitet, mit ihrem interdisziplinären Projekt im Dissertationsprogramm der Fachhochschule Oberösterreich durchsetzen“, freut sich  Johann Kastner, Vizepräsident für Forschung & Entwicklung der FH OÖ.