Phasenwechselmedien (engl.: phase changing materials; kurz PCM) können thermische Energie beim Übergang vom flüssigen in den festen Aggregatzustand abgeben, die sie zuvor beim Schmelzen des Stoffes aufgenommen haben. Prominentestes Beispiel für die Ausnutzung dieses Prinzips sind wohl die so genannten Wärmekissen, in denen eine stark übersättigte Salzlösung in einen Beutel eingeschweißt ist. Beim Drücken des Beutels kristallisiert diese Flüssigkeit aus, wobei Wärme durch den Kristallisationsprozess freigesetzt wird. Durch Kochen in Wasser wird die Substanz wieder flüssig und das Kissen kann von neuem eingesetzt werden.
Derzeitig werden für die meisten technischen Anwendungen Paraffine als Phasenwechselmedien eingesetzt, die auf bestimmte Schmelzbereiche eingestellt werden können. Der Einsatz von Paraffinen birgt jedoch zwei große Nachteile. Zum einen werden sie direkt aus fossilen Energieträgern hergestellt, wodurch der Einsatz dieser Materialien folglich direkt an die Entwicklung des Ölpreises gekoppelt ist. Des weiteren sind Paraffine brennbar, wodurch sie für viele Anwendungen ein erhebliches Risikopotential bergen. Durch entsprechende Formulierung können Paraffine auch für bestimmte Einsatzbereiche maßgeschneidert werden. So existieren Pulver und Granulate, die aber aufgrund der Tatsache, dass sie Trägermaterialien benötigen, einen geringeren Anteil an energetisch aktiver Masse beinhalten.
Eine andere, weniger wichtige Klasse von Phasenwechselmedien sind die Salzhydrate. Zu diesen gehören auch die Füllungen der oben erwähnten Wärmekissen. Wenngleich diese keine Erdölfolgeprodukte darstellen, so ist ihr Einsatzbereich bezüglich der Temperaturen im Vergleich zu den Paraffinen doch erheblich eingeschränkt.
IoLiTec arbeitet derzeit an der Entwicklung von Phasenwechselmedien auf der Basis von ionischen Flüssigkeiten. Diese können dabei sowohl als Reinstoff als auch in Kombination mit Additiven eingesetzt werden. Derartige Phasenwechselmedien eignen sich für folgende Einsatzbereiche:
- zyklische Speicherung und Freisetzung von Energie
- Latentwärmespeicher
- Wärmepufferungssysteme
- Kältepufferungssysteme
Seitens der Produktforschung verfolgt IoLiTec diese Thematik seit September 2005 in einem vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) geförderten Verbundprojekt zusammen mit dem Fraunhofer-Institut für Umwelt-, Sicherheits- und Energietechnik (FhG UMSICHT) in Oberhausen und dem Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (FhG ISE) in Freiburg. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt existieren bereits vielversprechende Prototypen, deren Eigenschaften einen Einsatz als Latentwärmespeicher und thermische Pufferungssysteme ermöglichen können. Die Markteinführung dieser Produkte wird 2007 unter dem Markennamen IoLiTherm® erfolgen.
Weitere Informationen zu einzelnen Produkten der Gruppe Phasenwechselmedien finden Sie unter dem Link "Podukte" in nebenstehender Menüleiste.
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