Schmitz, GerhardGerhardSchmitz14162552X0000-0002-6702-5929Heyde, Michael von derMichael von derHeyde2022-02-282022-02-282022Technische Universität Hamburg (2022)http://hdl.handle.net/11420/11738In der Arbeit wird eine neuartige Energiespeichertechnologie zur Integration fluktuierender Wind- und Solarenergie untersucht. Die Speicherung erfolgt als thermische Energie bei hoher Temperatur in einer Schüttung aus Naturstein zu geringen Kosten. Elektrisch erwärmte Luft lädt den Speicher. Die Entladung erfolgt über einen Abhitzedampferzeuger, welcher eine Turbine oder andere Verbraucher mit Dampf versorgen kann. Es wird eine dynamische Systemsimulation des Luftkreises sowie Strömungssimulation im Speicher- und Partikel-Maßstab eingesetzt. Für eine Auswahl an Anwendungsfällen werden der energetische Nutzungsgrad des Luftkreises, sowie das Verhältnis der tatsächlich nutzbaren zur nominellen thermischen Speicherkapazität bestimmt.A novel energy storage technology for the integration of variable renewable energy is investigated in this work. The energy is stored as thermal energy at high-temperature in a packed bed of low-cost natural rock. Electrically heated air is used for charge and a heat recovery steam generator, which can supply steam to a turbine or other consumers, for discharge. The investigation includes dynamic system simulation of the air cycle as well as computational fluid dynamics on packed-bed and particle scale. The energy-based air cycle efficiency as well as the ratio of usable to nominal thermal storage capacity are derived for a selection of test cases.enhttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/Packed BedElectric Thermal Energy StorageCarnot BatterySystem SimulationComputational Fluid Dynamics (CFD)TechnikDoctoral Thesis10.15480/882.416510.15480/882.4165Will, StefanStefanWillOther