Seit dem Projektstart im Mai 2023 ist Calderys Teil des von der EU geförderten Projekts HEATERNAL, das eine praxisgerechte Lösung zur Dekarbonisierung mithilfe thermischer Energiespeicherung entwickeln soll. Als einziges Unternehmen aus dem Bereich der Feuerfesttechnik spielt Calderys eine zentrale Rolle bei der Erprobung, Auswahl und Vorfertigung der Feuerfestlösung für die Anwendung in thermischen Energiespeichern (TES).
Ein bedeutender Meilenstein wurde im März dieses Jahres erreicht: die erfolgreiche Auswahl der geeigneten Feuerfestmaterialien für die Speichereinheit. In Zusammenarbeit mit der Universität Gent und dem französischen CEA (Commissariat à l’énergie atomique et aux énergies alternatives) wurden thermomechanische Studien durchgeführt, um die Systemintegrität sowohl für das Test- als auch das Endsystem digital zu validieren. Zusätzlich hat Calderys erste Musterbauteile gefertigt, die aktuell getestet werden, um Spannungsniveaus und Ermüdungserscheinungen zu bewerten und so die Robustheit der Konstruktion sicherzustellen.
„Die Auswahl geeigneter Feuerfestmaterialien ist eine strategisch entscheidende Phase im Projekt, da dadurch die optimale Materialnutzung für verbesserte Leistung und Langlebigkeit gewährleistet wird. Das Speicherkonzept basiert auf einem hybriden Mechanismus aus Keramik und Phasenwechselmaterialien (PCM). Die Expertise von Calderys ist entscheidend, um eine kompatible Kombination aus PCM und Feuerfestwerkstoffen zu entwickeln – und gleichzeitig sicherzustellen, dass das System unter extremen industriellen Bedingungen und wiederholten Temperaturzyklen zuverlässig und sicher funktioniert“, erläutert Bertrand Hiot, Technical Support Manager EMEA Iron bei Calderys.
Das Projekt HEATERNAL befindet sich aktuell in der finalen Designvalidierung der Speichereinheit, nachdem das Pilotdesign erfolgreich abgeschlossen wurde. Die kompakte Piloteinheit wird in Kürze in Zusammenarbeit mit Calderys beim CEA aufgebaut und anschließend umfangreichen Tests unterzogen. Die Inbetriebnahme der Piloteinheit ist für die kommenden zwei Monate geplant. Ziel ist eine Speicherkapazität von 50 kWh.
Über das Projekt HEATERNAL
HEATERNAL vereint ein Konsortium aus vier führenden öffentlichen Forschungseinrichtungen und sieben privaten Unternehmen, darunter Calderys. Jeder Partner übernimmt eine klar definierte Rolle und arbeitet eng mit den anderen Beteiligten zusammen. Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines Prototyps sowie die Modellierung eines innovativen thermischen Energiespeichersystems, das die Nutzung fossiler Brennstoffe in Hochtemperaturprozessen der Industrie durch den Einsatz industrieller Abwärme und Strom aus erneuerbaren Energien deutlich reduzieren soll.
HEATERNAL steht für High tEmperAture ThErmal stoRage for iNdustrial AppLications und wird vom CEA koordiniert – einer zentralen Institution für industrielle Forschung, Entwicklung und Innovation insbesondere im Bereich CO₂-armer Technologien.
Langfristig verfolgt HEATERNAL das Ziel, die industrielle Wärmespeicherung durch fortschrittliche Phasenwechselmaterialien und 3D-gedruckte Konstruktionen grundlegend zu verändern. Im Vergleich zu herkömmlichen Keramiksteinen soll die Energiedichte signifikant gesteigert werden. Die kompakten und effizienten Speichereinheiten ermöglichen eine rasche Implementierung, schnellen Return-on-Investment und reduzierte Speicherkosten. HEATERNAL möchte Investitionen in neue, kosteneffiziente Materialien zur mittel- und hochtemperaturfähigen Wärmespeicherung fördern, um die Abhängigkeit von fossilen Brennstoffen zu verringern und die Effizienz des Energiesystems insgesamt zu steigern.
Bruno Touzo, Global Vice President Innovation & Technology bei Calderys, ergänzt: „Ich freue mich sehr, dass unser Expertenteam aktiv am Forschungsprojekt HEATERNAL beteiligt ist und seine Kompetenz im Feuerfestbereich in den Dienst der Energiewende stellt. Das Projekt unterstreicht unser Engagement, energieeffiziente Lösungen für die Industrie zu entwickeln und zur Dekarbonisierung von Hochtemperaturprozessen beizutragen. Die gewonnenen Erkenntnisse werden langfristig sowohl betriebliche als auch wirtschaftliche Vorteile für unsere Kunden in der Eisen- und Stahl-, Zement- und weiteren Hochtemperaturbranchen bringen – und dabei helfen, deren CO₂-Fußabdruck in Europa und weltweit zu reduzieren.“
Mit der Bearbeitung der Herausforderungen rund um die Dekarbonisierung industrieller Wärme wird HEATERNAL eine Schlüsselrolle beim Wandel der Industrie hin zu nachhaltigen Energiesystemen einnehmen. Das Projekt leistet somit einen wichtigen Beitrag zur Reduktion industrieller CO₂-Emissionen in der EU.