@phdthesis{Donath2025, author = {Donath, Ines}, title = {Evaluierung eutektischer Gemische f{\"u}r den Einsatz als PCM : Entwicklung und Anwendung einer thermografischen Hochdurchsatzmethode}, doi = {10.26127/BTUOpen-7014}, url = {http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:kobv:co1-opus4-70141}, school = {BTU Cottbus - Senftenberg}, year = {2025}, abstract = {Energie kommt in vielf{\"a}ltigen Formen vor und kann zu den bedeutendsten Resssourcen gez{\"a}hlt werden. Großes Interesse besteht an thermischer Energie, wie sie bei Verbrennungsprozessen fossiler Rohstoffe oder als ungenutztes Nebenprodukt in der Industrie entsteht. Die so erzeugte W{\"a}rme wird u.a. weiter in elektrische Energie umgewandelt. Die Gewinnung und die Weiterverarbeitung fossiler Energiequellen ist endlich und deren Abbau wird durch permanent gr{\"o}ßeren Aufwand immer teurer. Erneuerbare Energiequellen sind gr{\"o}ßtenteils {\"u}berall verf{\"u}gbar und deren Kosten langfristig kalkulierbar. Eine M{\"o}glichkeit der Speicherung, bei einem tempor{\"a}ren {\"U}berangebot, kann in Form von latenter W{\"a}rme erfolgen. Mit Latenw{\"a}rmespeichermaterialien wird thermische Energie reversibel gespeichert und es wird angestrebt, diese ann{\"a}hernd verlustfrei wiederzugewinnen. Die Speicherung erfolgt dabei durch einen Phasenwechsel, oftmals von fest zu fl{\"u}ssig. W{\"a}hrend dieses Vorgangs {\"a}ndert sich die sensible W{\"a}rme des Materials nicht. Kommerziell werden zurzeit vorwiegend Paraffine und Fetts{\"a}uren eingesetzt, aber auch anorganische Materialien werden immer h{\"a}ufiger verwendet. Im Rahmen der Arbeit wurde mittels eines Hochdurchsatz-Screenings auf Grundlage der Infrarot-Thermografie das Schmelz- und Kristallisationsverhalten von Latentw{\"a}rmespeichermaterialien untersucht. Anhand der erhaltenen Daten konnten Phasendiagramme erstellt und hinsichtlich der Lage eines Eutektikums ausgewertet werden, um eine weitere Bestimmung nur weniger Zusammensetzungen mittels dynamischer Differenzkalorimetrie vornehmen zu k{\"o}nnen. F{\"u}r diese Untersuchungen musste ein geeigneter Versuchsaufbau geplant, konstruiert und gebaut werden. In diesem werden die Proben einem kontrollierten Temperaturprogramm unterworfen und deren Verhalten mit einer mittig {\"u}ber der Probenmatrix befindlichen Infrarot-Kamera detektiert. Der Messraum wurde hierf{\"u}r verschlossen, um die Effekte von {\"a}ußeren Einfl{\"u}ssen minimieren zu k{\"o}nnen. Es wurden unterschiedliche Substanzklassen und Systeme untersucht: Fetts{\"a}uren, Salz-Wasser-Systeme und Salzhydrate. Anhand der ermittelten Daten konnten bin{\"a}re Phasendiagramme und die Lage des Eutektikums bestimmt und diese Daten zur genaueren Ermittlung mittels DSC genutzt werden. Anhand von Zyklenmessungen ist es m{\"o}glich eine Aussage zur Dauerstabilit{\"a}t zu treffen. Die untersuchten Systeme zeigen dabei ein unterschiedliches Verhalten. W{\"a}hrend die Fetts{\"a}uren ein stabiles Verhalten aufwiesen, war bei den anorganischen Systemen eine deutliche Instabilit{\"a}t erkennbar. Sowohl Salz-Wasser-Systeme als auch Salzhydratschmelzen k{\"o}nnen als w{\"a}ssrige L{\"o}sungen angesehen werden und neigen zum Verlust von Wasser und unterliegen daher einer Zersetzungsreaktion. Die Ergebnisse zeigen, dass das chemische Verhalten der Substanzen einen entscheidenden Einfluss auf die Messungen und deren m{\"o}glichen Einsatz hat. Die bisherigen Erkenntnisse sind eine gute Grundlage f{\"u}r weitergehende Forschung und Optimierung.}, subject = {Latentw{\"a}rmespeicher; Infrarot-Thermografie; Hochdurchsatzmethode; Latent heat storage; Infrared thermography; High throughput method; Latentw{\"a}rmespeicher; Infrarotthermographie; Schmelzen; Kristallisation; Phasendiagramm; Eutektikum; Differential scanning calorimetry}, language = {de} }