BetreuerInnen:Fabian Ochs, Alice Tosatto
Kontakt:alice.tosatto@uibk.ac.at
Projektzugehörigkeit: IEA ES TCP Task 45 https://iea-es.org/task-45/
Aufgaben: Experimentell / Simulation
Typ: bachelorarbeit
Beginn: ab sofort (bis spätestens Dez. 2025)
Dauer: 4 - 6 Monate
Honorar: nein
Sprache: Deutsch oder Englisch
Abbildung: Example of the heat and moisture transfer processes that affect the thermal envelope of a buried thermal energy storage.
Aufgabenstellung
Großwärmespeichersysteme sind eine wichtige Komponente zur Unterstützung der Dekarbonisierung von Fernwärmenetzen durch eine erhöhte Einspeisung von Energie aus erneuerbaren Energiequellen. Die Qualität der Speicherhülle hat einen wichtigen Einfluss auf die Wärmeverluste und damit auf die gesamte energetische und exergetische Leistung des Speichers. Die effiziente Gestaltung der einzelnen Komponenten der Speicherhülle erfordert eine sorgfältige Auswahl der Materialien und ein gründliches Verständnis der lokalen Wärmeübertragungsmechanismen und der Degradationsphänomene (z. B. Konvektion und Feuchtigkeitseintritt), die ihre Lebensdauer verringern können. Diese Auswahl erfordert jedoch die Kenntnis der Materialeigenschaften.
Arbeitsablauf und Methodik
Das Ziel dieser Arbeit ist es, durch gezielte Tests die Eigenschaften von Dämmstoffen zu bewerten, um eine Datenbank zu erstellen, die von den Planern genutzt werden kann. Mit einem Permeabilitätstest wird der effektive Dampfwiderstand von Dämmstoffen (Glasschaumschotter, Perlit, Mineralwolle) untersucht und die Ergebnisse werden mit Literaturwerten verglichen. Numerische Modelle des Versuchsaufbaus werden in FE-Tools implementiert, um die Wärme- und Feuchtigkeitsübertragungsmechanismen zu verstehen.
Erworbene Qualifikation
Die Studierenden lernen, die Konzepte der Bauphysik auf andere Bereiche anzuwenden und die Wechselwirkung zwischen Konstruktion, Wärmeübertragungsmechanismen und Endleistung, die bei technischen Anwendungen berücksichtigt werden muss, kritisch zu beurteilen. Die Arbeit besteht aus einer experimentellen Phase, in der die Studierenden die Grundlagen der spezifischen Tests und deren Durchführung erlernen, und einer Anwendungsphase, in der die abgeleiteten Eigenschaften zur Untersuchung der Speicher-Leistung und zur Erstellung einer Rangliste der Materialien verwendet werden.