Solarstrom: Weltweit erste Parabolrinnen-Anlage speichert Sonnenenergie mit flüssigem Salz

Ein Parabolrinnenkraftwerk ist von der Wirkungsweise recht einfach. Hauptsächlich besteht dieses aus einer Vielzahl halbrund gebogener Spiegel. Diese sind so ausgerichtet, dass Sonnenlicht eingefangen und konzentriert auf ein Rohr abgegeben wird. In diesem Rohr befindet sich üblicherweise dann Thermoöl, welches sich in der Folge erhitzt und die somit aufgenommene Energie an einen wasserführenden Kreislauf überträgt. Das Wasser verdampft aufgrund der hohen Temperaturen um 400 Grad Celsius und treibt dann Turbinen an, die Strom erzeugen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun gemeinsam mit Industriepartnern auf dem Gelände der portugiesischen Universität von Évora ein neues Parabolrinnen-Kraftwerk in Betrieb genommen, welches statt Thermoöl auf geschmolzenes Salz als Wärmeträger setzt. Die Anlage wird somit nicht nur kostengünstiger, sondern auch noch effizienter. Während das Thermoöl auf maximal 400 Grad erhitzt werden kann, realisiert das eingesetzte Salz Temperaturen bis zu 565 Grad Celsius.

Vier He­lio­Trough®-Kol­lek­tor­mo­du­le mit ei­ner Ge­samt­län­ge von 684 Me­tern.
Foto: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Geschmolzenes Salz als kostengünstiger Wärmespeicher

Das durch die Parabolspiegel aufgeheizte Salz wird in einem weiteren Verfahrensschritt genutzt, um innerhalb eines Wärmetauschers dann Wasser in Dampft zu verwandeln. Da die Eigenschaften des Salzes im Hinblick auf Temperatur und Druck auch denen von fossilen Kraftwerken ähneln, bedarf es auch hier keinesfalls besonderer Turbogeneratoren. Bei der modifizierten Solarthermie-Anlage können Standardmaschinen eingesetzt werden. Diese wiederrum sind wesentlich kostengünstiger und können zudem auch aus alten Kohlekraftwerken gewonnen werden. Das Salz speichert zudem einen Teil der tagsüber generierten Wärme für die Nachtversorgung. Der aus Salzschmelze bestehende Wärmespeicher kann Angaben des DLR zufolge die maximale Temperatur von 560 Grad Celsius bis zu 12 Stunden speichern. Steigt die Stromnachfrage, kann dieser wieder entsprechend abgegeben werden. Ein weiterer Vorteil der neuen Anlage ist, dass die in den Rohren erzeugte Salzschmelze direkt in die Speichertanks gefüllt werden kann. Ein Wärmetauscher ist somit obsolet. Auch das lässt Kosten einsparen.

Aus dem Kol­lek­tor­feld fließt die hei­ße Salz­schmel­ze in ei­nen Spei­cher­tank.
Foto: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)

Erfolgreicher Testbetrieb bei 300 Grad Celsius

Die erfolgreiche Erstbefüllung der Anlage lief parallel mit dem Testbetrieb bei 300 Grad Celsius. In der Folge wollen die Forscher die Temperaturen sukzessive erhöhen, um den maximalen Wirkungsgrad erreichen zu können. Dr. Jana Stengler, Leiterin der Gruppe Fluidsysteme im DLR-Institut für Solarforschung, sagte zu den Ergebnissen des ersten Tests: „Wir sind sehr zufrieden mit dem Verlauf der ersten Befüllung. Nun ist das nächste Ziel, Betriebserfahrung zu sammeln, um Schritt für Schritt alle weiteren Komponenten mit Salzschmelze zu befüllen, den Regelbetrieb und auch kritische Betriebssituationen zu erproben.“

Energie / Umwelt / Solarenergie
14.01.2022 · 10:37 Uhr
[5 Kommentare]
 
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