@article{LinnowNiermannBonatzetal.,
  author    = {Linnow, Kirsten and Niermann, Michael and Bonatz, Dennis and Posern, Konrad and Steiger, Michael},
  title     = {Experimental Studies of the Mechanism and Kinetics of Hydration Reactions},
  series = {Energy Procedia},
  journal   = {Energy Procedia},
  doi       = {10.1016/j.egypro.2014.02.046},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20170425-31484},
  pages     = {394 -- 404},
  abstract  = {The mechanism and the kinetics of hydration reactions are important for the application of a salt hydrate as a thermochemical heat storage material. MgSO4·H2O and Na2SO4 were chosen in this study because they are both promising candidates for such an application. Considering that the hydration of these salts yields MgSO4·7H2O and Na2SO4·10H2O as the reaction products, the maximum overall heat effect can be calculated from the heat of condensation of water vapor (44 kJ mol-1) and the heats of hydration of 75 kJ·mol-1 (for MgSO4·H2O) and 81 kJ mol-1 (for Na2SO4). Based on the densities of the two hydrated phases, this results in the very high theoretical energy densities of 2.3 GJ·m-3 and 2.4 GJ·m-3, respectively, for MgSO4·7H2O and Na2SO4·10H2O. Not only the energy density is important for the dimensioning of a storage system, but also the kinetics of hydration reactions play a major role for the application as storage material. In the present study, hydration reactions under varying climatic conditions were investigated by using water vapor sorption measurements and in-situ Raman microscopy. Using the phase diagrams, it can be clearly shown that the mechanism and the kinetics depend on the climatic conditions. Below the deliquescence humidity of the lower hydrated phase the hydration proceeds as solid state reaction, whilst above the deliquescence humidity a through solution mechanism takes place.},
  subject      = {W{\"a}rmespeicherung},
  language  = {en}
}
@phdthesis{Posern,
  author    = {Posern, Konrad},
  title     = {Untersuchungen von Magnesiumsulfat-Hydraten und Sulfat/Chlorid-Mischungen f{\"u}r die Eignung als Aktivstoff in Kompositmaterialien f{\"u}r die thermochemische W{\"a}rmespeicherung},
  doi       = {10.25643/bauhaus-universitaet.1678},
  url       = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:gbv:wim2-20120704-16784},
  school      = {Bauhaus-Universit{\"a}t Weimar},
  pages     = {105},
  abstract  = {Die thermochemische W{\"a}rmespeicherung {\"u}ber reversible Salzhydratation stellt einen aussichtsreichen Weg zur Speicherung von Niedertemperaturw{\"a}rme, wie z.B. solarer Energie, dar. Untersuchungen an Magnesiumsulfat-Hydraten zeigen, dass das bei 130°C entw{\"a}sserte Magnesiumsulfat-Heptahydrat seinen thermodynamisch stabilen Endzustand w{\"a}hrend der Reaktion mit gasf{\"o}rmigem Wasser nicht wieder erreicht. Um diese kinetische Hemmung zu {\"u}berwinden und den Einfluss von unterschiedlichen Porenr{\"a}umen auf die Hydratation bzw. Sorption des Magnesiumsulfates zu charakterisieren, wurde das Magnesiumsulfat in Tr{\"a}germaterialien auf Basis offenporiger Gl{\"a}ser mit durchschnittlichen Porendurchmessern von 4 nm bis 1,4 µm eingebracht und diese Kompositmaterialien untersucht. Dabei ist festgestellt worden, dass jede salzbezogene Sorptionsw{\"a}rme im Porenraum h{\"o}her ist, als die des ungetr{\"a}gerten Salzes und mit kleiner werdendem Porenradius weiter zunimmt. Weiterhin wurden Teile des Magnesiumsulfates mit niedrig deliqueszierenden Salzen substituiert, um die Wasseraufnahme und somit die W{\"a}rmespeicherkapazit{\"a}t zu erh{\"o}hen. Dies stellt einen neuen Weg zur Herstellung von Kompositmaterialien dar, {\"u}ber den man Eigenschaften wie Deliqueszenzfeuchte und Desorptionstemperatur einstellen und an die Sorptionsbedingungen eines Speichers anpassen kann. Als niedrig deliqueszierende Salze wurden Magnesiumchlorid und Lithiumchlorid als Zus{\"a}tze untersucht, wobei ein Ansteigen der Sorptionsw{\"a}rme und Wasseraufnahme mit steigendem Chloridanteil festgestellt wurde. Aufgrund der geringeren Deliqueszenzfeuchte des Lithiumchlorides gegen{\"u}ber dem Magnesiumchlorid wurden bei gleichen Massenverh{\"a}ltnissen h{\"o}here Sorptionsw{\"a}rmen erzielt. Untersuchungen zu Zinksulfat in Verbindung mit Chloriden bescheinigen diesem Salz -speziell bei tieferen Entw{\"a}sserungstemperaturen- eine gute Eignung als Aktivstoff zur W{\"a}rmespeicherung. Zusammenfassend konnte festgestellt werden, dass sich die W{\"a}rmespeicherkapazit{\"a}ten {\"u}ber die Porengr{\"o}ße, in die das Salz eingebracht wird, und die gew{\"a}hlte Mischungszusammensetzung steuern lassen. Die gemessenen Sorptionsw{\"a}rmen erm{\"o}glichen insbesondere bei niedrigen Sorptionstemperaturen und hohen Luftfeuchtigkeiten den Schluss, dass die Verwendung von Salzmischungen als Aktivkomponente in Kompositmaterialien einen geeigneten Weg zur thermochemischen Speicherung solarer W{\"a}rme (≤130 °C) darstellt.},
  subject      = {Thermische Energiespeicherung},
  language  = {de}
}