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Neue Testanlage soll Flüssigsalzspeicher weiterentwickeln

Kosteneinsparungen von bis zu 40 Prozent soll die neue Testanlage TESIS in Köln für die Flüssigsalzspeicher-Technologie erzielen. (Foto: © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, CC BY 3.0 DE)
Kosteneinsparungen von bis zu 40 Prozent soll die neue Testanlage TESIS in Köln für die Flüssigsalzspeicher-Technologie erzielen. (Foto: © Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR, CC BY 3.0 DE)

Flüssiges Salz als effiziente und kostengünstige Wärmespeicher, das gibt es bereits in großen Solarkraftwerken. Nun soll eine neue Testanlage in Köln Flüssigsalzspeicher weiterentwickeln, günstiger machen und direkt in Industrieprozesse integrieren.

19.09.2017 – 100 Tonnen flüssiges Salz zirkulieren in der neuen, am Freitag eingeweihten Testanlage des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln. Dort könnten von nun an Flüssigsalzspeicher sowie einzelne Anlagenbauteile in einer weltweit einmaligen Form getestet werden, schwärmen die DLR-Techniker. Die Anlage im Industriemaßstab soll Wissenschaftlern und Industriepartnern die Möglichkeit geben, günstige und effiziente Wärmespeicherkonzepte für Kraftwerkstechnik und energieintensive Industrieprozesse weiterzuentwickeln.

Denn die DLR-Forscher glauben an das große Potenzial von Wärmespeichern, die Energie mit sehr geringen Verlusten zwischenlagern können. Dass Salzspeicher gut funktionieren, ist bereits bewiesen. Große solarthermische Kraftwerke arbeiten längst mit ihnen, um Wärmeenergie vom Tag zu speichern und nachts in Strom umzuwandeln. So können die Anlagen rund um die Uhr Strom liefern. „In künftigen Strom-Wärme-Strom Energiespeichern werden Salze eine wichtige Säule sein“, so das DLR. Die Speicher könnten zum Beispiel bei energieintensiven Industrieprozessen, etwa in der Metall-, Zement-, oder Glasproduktion Abwärme in großem Stil aufnehmen und später bei Bedarf in Form von Strom wieder abgeben.

Anlage soll Kosten um bis zu 40 Prozent senken

Die Erwartungen an die 3,5 Millionen Euro teure Testanlage TESIS (Test Facility for Thermal Energy Storage in Molten Salt) sind gewaltig: Das DLR rechnet damit, dass sich die Kosten für Flüssigsalzspeicher durch die Weiterentwicklungen um bis zu 40 Prozent verringern werden. Mit der Anlage werde eine Lücke bei der Entwicklung vom Labormaßstab bis zur industriellen Anwendung geschlossen, sagte eine Mitarbeiterin des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie, das die Anlage gefördert hat.

Salz gilt vielen Experten als sehr gutes Speichermaterial, denn es bietet gleich eine ganze Reihe von Vorteilen: Es ist günstig und weltweit verfügbar, kann in flüssiger Form bei Temperaturen zwischen 170 und 560 Grad Celsius eingesetzt werden und steht bei hohen Temperaturen – anders als Wasser – nicht unter Druck. Zudem kann es problemlos gepumpt werden. „Salz als Speichermaterial haben wir in den vergangenen Jahren genau erforscht und kennen die Potenziale des Materials sehr gut“, erklärte André Thess, Leiter des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik.

Nur noch ein Tank

Herzstück der TESIS-Testanlage ist ein Tank, das Neue daran: Es gibt nur diesen einen. Bisherige Konzepte sahen zwei Tanks vor, die DLR-Forscher wollen durch den Einsatz von nur einem Behälter Kosten einsparen. Sie nutzen mit dem Ein-Tank-Konzept die Schichtung von unterschiedlich heißem Material, die sich in dem senkrecht stehenden Tank ausbildet. Zudem wird ein Großteil des Salzes durch ein kostengünstigeres Füllmaterial, etwa aus Keramik oder Gestein, ersetzt.

Eine weitere Neuerung: Industriepartner können Komponenten und Bauteile von Flüssigsalzanlagen unter Extrembedingungen testen, bevor diese in ihre Anlagen eingebaut werden. cw

   

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