Latente thermische Energiespeicher 

Bei Latentwärmespeicher wird der Phasenübergang des Speichermaterials von flüssig auf fest zum «Speichern» thermischer Energie genutzt. Das Kompetenzzentrum Thermische Energiespeicher entwickelt und optimiert Latentwärmespeicher für industrielle Prozesse und Gebäude.

Unsere Themen in diesem Forschungsschwerpunkt

Temperaturstabilität

Technischer Installation zur Messung von Temperaturstabilität

Temperaturschwankungen sind in zahlreichen Anwendungen unerwünscht – beispielsweise in der Lebensmittel-, Chemie- oder Pharmaindustrie, wo Temperaturkonstanz ein zentraler Qualitätsfaktor ist.

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Unsere Expertinnen und Experten entwickeln passive Temperaturmanagement-Systeme, die auftretende Wärmeströme aufnehmen und Temperaturspitzen dämpfen. Dabei kommen häufig Phasenwechselmaterialien (PCM) oder Phasenwechseldispersionen zum Einsatz, die es ermöglichen, Wärme auf einem konstanten Temperaturniveau zu speichern und wieder abzugeben.  Wir unterscheiden zwischen zeitlicher Lastverschiebung (Load Shifting) und der Glättung von Lastspitzen (Peak Shaving) – zwei zentrale Strategien, um Prozesse thermisch zu stabilisieren und Energie effizienter zu nutzen.


Zusätzlich kommen modellgestützte Optimierungen zum Einsatz, um Temperaturverläufe präzise vorherzusagen und Regelstrategien zu verbessern. So tragen unsere Lösungen zur Verlängerung der Produktlebensdauer, zur Steigerung der Qualität und zur Reduktion des Energieverbrauchs bei.

Latentwärmespeicher

Latentwärmespeicher

Bei Latentwärmespeichern wird der Phasenübergang des Speichermaterials zwischen flüssig und fest genutzt, um thermische Energie besonders kompakt zu speichern. Ein grosser Teil der Energie wird bei konstanter Temperatur gespeichert, was eine exzellente Anpassung an verschiedene Anwendungen ermöglicht – sowohl in Gebäuden als auch in industriellen Prozessen.

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Ein grosser Vorteil von Latentwärmespeichern ist ihre hohe Energiedichte auf kleinem Raum. Dadurch eignen sie sich ideal für Anwendungen, bei denen nur begrenzter Platz zur Verfügung steht, etwa in bestehenden Gebäuden oder kompakten Systemlösungen. Am Kompetenzzentrum Thermische Energiespeicher entwickeln wir Latentwärmespeicher mit dem Ziel, umweltfreundliche und wirtschaftliche Lösungen bereitzustellen. Unsere Entwicklungen reichen von der Materialwahl über die thermische Auslegung bis hin zur praktischen Umsetzung – immer mit Fokus auf Nachhaltigkeit, Systemintegration und Performance.

Speichermaterialien

Forscherin analysiert Speichermaterial für thermischen Speicher

Die Speicherung von thermischer Energie erfolgt immer über geeignete Materialien – sie übernehmen die eigentliche Energiespeicherung und bestimmen maßgeblich die Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Unsere Forschenden analysieren und charakterisieren Speichermaterialien für verschiedene Temperaturbereiche, mit einem besonderen Fokus auf Phasenwechselmaterialien (PCM). Diese Materialien speichern thermische Energie, indem sie beim Übergang zwischen festem und flüssigem Zustand grosse Energiemengen aufnehmen oder abgeben – bei nahezu konstanter Temperatur.

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Darüber hinaus untersuchen wir sensible Speichermaterialien für mittel- und hochtemperaturtechnische Anwendungen, die insbesondere für industrielle Prozesse von Bedeutung sind. Ebenso beschäftigen wir uns mit innovativen Dämmmaterialien, um die Effizienz und Kompaktheit thermischer Speichersysteme weiter zu verbessern. Ein zentrales Ziel unserer Forschung ist die Entwicklung von nachhaltigen Materialien mit langer Lebensdauer, um neben der technischen Leistungsfähigkeit auch ökologische und ökonomische Aspekte über den gesamten Lebenszyklus hinweg zu berücksichtigen. Unser Analyselabor ist mit modernsten Messgeräten ausgestattet, die eine präzise Charakterisierung von Speichermaterialien ermöglichen. Zudem sind wir aktiv an der Weiterentwicklung kalorimetrischer Messverfahren beteiligt. Auf Anfrage führen wir Materialanalysen auch für externe Partner durch.

Aktuelle Projekte aus diesem Forschungsschwerpunkt