Wärmebatterien für die Industrie – neu gedacht
Wir zeigen Ihnen, wie wir das möglich machen.
Unsere Lösung auf einen Blick
Wir präsentieren: Kelva Systems
Wir speichern erneuerbare Energie als Wärme – mit einem bewusst einfachen, robusten Prinzip: Ein festes Speichermaterial, eine so genannte thermische Masse, wird auf hohe Temperaturen aufgeheizt.
Über Widerstandsheizungen – dieselbe bewährte Technologie wie in einem handelsüblichen Föhn – wandeln wir erneuerbaren Strom mit einer Umwandlungseffizienz von ~100 % in Wärme um. Die heiße Luft strömt durch unsere eigens entwickelten thermischen Speicherblöcke aus Beton und erhitzt sie auf knapp 600 °C. Die Wärme bleibt in der Masse gespeichert und kann bei Bedarf als Dampf oder Heißluft wieder an industrielle Prozesse abgegeben werden. So entkoppeln wir die schwankende Erzeugung erneuerbarer Energien vom konstanten Wärmebedarf der Industrie.
Beton ist für uns das Speichermaterial der Wahl: effizient, kostengünstig, langlebig und ökologisch. Gemeinsam mit der Empa (Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt) entwickeln und testen wir eine Betonrezeptur, die über mindestens 50 Jahre hohen Temperaturen standhält, ohne dass es zu Leistungseinbußen oder strukturellen Beeinträchtigungen kommt. Zudem bietet Beton rund 30 % mehr Energiedichte als Sand und kann in verschiedensten Formen gegossen werden (hoch und schmal, L-förmig, ganz nach Ihren Platzanforderungen).
Unsere Systeme können außerdem Abwärme aus Ihrem Betrieb auffangen und wieder nutzbar machen – Wärme, für die Sie bereits bezahlt haben und die derzeit ungenutzt verloren geht.
Kelva Systems
Thermische Energiespeicherung in Beton
Kelva Systems Solution...
Halves energy prices
Captures waste heat
Eliminates carbon emissions
Reduces downtime risk
Zielmärkte
Wir bedienen zwei Hauptmärkte: Industriewärme und Fernwärme.
Verschiedene Branchen benötigen unterschiedliche Temperaturen als Input für ihren Produktionsprozess. Je nach Anwendung liefern wir Wärme in Form von Dampf oder Heißluft. Unser System arbeitet unterhalb von 600 °C und deckt damit rund 60 % des weltweiten Bedarfs an industrieller Wärme ab.
Derzeit gibt die Industrie rund 600 Milliarden US-Dollar für den Kauf dieser Wärme aus, wobei der überwiegende Teil dieser Wärme durch die Verbrennung fossiler Brennstoffe erzeugt wird. Infolgedessen macht die industrielle Wärme allein 18 % der gesamten Kohlenstoffemissionen aus. Durch die Umstellung der industriellen Wärmeerzeugung von fossilen Brennstoffen auf erneuerbaren Strom ermöglicht Kelva Systems eine Dekarbonisierung ohne Deindustrialisierung.
Alle potenziellen Kunden sind bereits auf Kessel und Dampfnetze angewiesen, die derzeit mit fossilen Brennstoffen betrieben werden. Unsere Lösung ist eine Drop-in-Integration für bestehende Kessel- und Dampfsysteme und erfordert keine Neukonzeption seitens des Kunden.
Thermische Energiespeicherung (TES) für industrielle Beheizung
Wärme ist ein wesentlicher Faktor im Herstellungsprozess vieler Güter. Dies bezeichnen wir als „industrielle Wärme“. Der Großteil der industriellen Wärme liegt deutlich unter unserer Betriebstemperatur von 600 °C. Typische kesselbasierte Dampfsysteme arbeiten bei etwa 150–540 °C, was bedeutet, dass fast alle herkömmlichen Dampfnutzer in unseren Betriebsbereich fallen.
In den Bereichen Chemie, Zellstoff und Papier sowie Lebensmittel und Getränke liegt der Großteil des Nutzwärmebedarfs zwischen ~70 und 250 °C, wobei einige Chemie- und Dampfsysteme mit bis zu 400–500 °C betrieben werden.
Hier sind einige Beispiele für die Nutzung von Wärme in unseren Zielbranchen
Pharmazeutische und chemische Produktion
Die Pharmaindustrie und verschiedene Arten der chemischen Produktion verbrauchen viel Wärme im niedrigen bis mittleren Temperaturbereich: Destillations- und Trennprozesse (100–500 °C), Reaktorheizung und -kühlung (120–250 °C), Sterilisation und Reinigung vor Ort (CIP) (70–85 °C)
Zellstoff und Papier
Zellstoff- und Papierfabriken gehören zu den wärmeintensivsten Anlagen in der Industrie. Hauptanwendungsbereiche: Papiertrocknungszylinder (100–190 °C), Zellstoffherstellung, Bleichen, Waschen (unter 200 °C)
Lebensmittel und Getränke
Lebensmittel- und Getränkefabriken sind in hohem Maße auf Dampf und Heißwasser angewiesen für: Pasteurisierung 63–90 °C, UHT-Verfahren können für einige Sekunden auf etwa 130 °C erhitzt werden, Kochen und Blanchieren 80–100 °C, Reinigung vor Ort (CIP) 70–85 °C.
Warum Kelva perfekt für diese Branchen geeignet ist:
Alle diese Anwendungsfälle liegen weit unter 600 °C.
Unser Speichersystem kann:
mit günstigem, kohlenstoffarmem Strom aufgeladen werden (z. B. nachts oder bei hoher Erzeugung aus erneuerbaren Energien),
diese Energie bei hoher Temperatur speichern und
als heißes Wasser oder Dampf abgeben, um Spitzenlasten abzudecken und als Reserve ohne fossil befeuerte Spitzenkessel zu dienen.
Fast der gesamte Wärmebedarf ist täglich sehr repetitiv. Das macht es perfekt für die Kombination mit erneuerbarem Strom + Wärmespeicherung, wodurch der Verbrauch fossiler Brennstoffe und die Emissionen reduziert werden, während die hygienischen Bedingungen und die Produktqualität erhalten bleiben. Das bedeutet, dass unsere thermische Energiespeicherung den Kern des industriellen und kommunalen Wärmebedarfs abdecken kann und nicht nur Nischenbereiche.
Proof of Concept
Mitbegründer entwarf eine Demonstrationsanlage im kommerziellen Maßstab
PoC betrieben bei 530 °C im Gaston-Wärmekraftwerk, USA
Erfolgreicher 10-MWh-Proof-of-Concept
Bedeutende Validierung der Leistung, Haltbarkeit und Genauigkeit der thermodynamischen Modellierung
Basierend auf Laborversuchen mit Betonformulierungen, gesponsert von EPRI
Standort: Gaston Thermal Power Plant, Alabama, USA
Supported by: EPRI | Southern Company | UNITED
ventures
Über uns
B.A. Political Science, Wellesley College, USA
Maria Lisiakova, CEO
+41 (0)78 246 59 18
B.S. Physics, Appalachian State University, USA
Charles Little, CTO
+41 (0)78 246 59 18