Direkte Wind-zu-Wärme-Umwandlung
Über Wirbelströme Windenergie in eine stabile Wärmequelle umwandeln
Aussteller
Standort
Halle 11, Stand B06
Beschreibung
Wind gehört zu den am häufigsten genutzten erneuerbaren Energiequellen. Doch dessen Nutzung ist stark vom Wetter abhängig. Die Herausforderung besteht daher darin, schwankend vorhandene Windenergie in eine stabile Energiequelle umzuwandeln. Dies geschieht meist über einen Zwischenspeicher als Puffer. Es gibt verschiedene Methoden mechanisch gewonnene Energie aus Windturbinen zu speichern. Allerdings erfordern sie Umwandlungsschritte, die zusätzliche Energie, Ausrüstung und hohe Investitionen benötigen. Forschende des Instituts für Neutronenphysik und Reaktortechnik (INR) am KIT haben ein Gerät erfunden, das mechanische Energie aus Wind- oder Wasserturbinen direkt in CO2-neutrale Hochtemperaturwärme umwandelt. Das Gerät besteht aus einer Reihe von Magneten oder Magnetfeldgeneratoren, die über eine Halterung am Rotor oder Getriebe einer Windturbine befestigt sind. Mit einer leitfähigen Flüssigkeit gefüllte Rohrleitungen vervollständigen das Gerät. Während die mit der Turbine verbundenen Magnete rotieren, ist das Rohrsystem statisch. Durch die Bewegung der Magnete entstehen in der leitfähigen Flüssigkeit variable Magnetfelder. Die ständige Änderung des magnetischen Flusses erzeugt Wirbelstrom, wodurch die Flüssigkeit erhitzt wird. Sie ist somit Wärmequelle und Transportmedium. Mit dieser direkten Umwandlung von „Wind2Heat“ können Temperaturen über 600 Grad Celsius erreicht werden. Bei Verwendung als Prozesswärme in energieintensiven Industrien sowie der Herstellung synthetischer Kraftstoffe mittels Hochtemperatur Ko-Elektrolyseure (Power-to-X-Prozesse), wird deren CO2-Fußabdruck somit reduziert. In Verbindung mit einem thermischen Energiespeichersystem kann die Wärme jederzeit auch in elektrische Energie umgewandelt werden und so zu einer stabileren Stromproduktion aus erneuerbaren Ressourcen beitragen. Das KIT sucht Unternehmen aus der Energiebranche für die Realisierung von Pilotprojekten mit direkter Wind-zu-Wärme-Umwandlung über Wirbelstrom.
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