Donnerstag, 2. Juli 2015
Das DLR-Institut für Solarforschung und die portugiesische Universtät Évora wollen zukünftig in der Forschung für konzentrierende Solartechnologien zur Stromerzeugung kooperieren.
Erstes gemeinsames Projekt: die Évora Molten Salt Plattform (EMSP) in Portugal
Im Rahmen eines Vorläuferprojekts waren auf der EMSP in Herdade da Mitra/Évora bereits wesentliche Komponenten wie Speichertanks und Dampferzeuger aufgebaut worden. Diese sollen nun in Kooperation mit einer Gruppe deutscher Unternehmen mit einem 500 m langen Parabolrinnenkollektorstrang neuester Technologie komplettiert werden. Die Anlage ist für eine thermische Leistung von 1,8 MW ausgelegt und soll im Sommer 2016 in Betrieb gehen.
Heutige Parabolrinnenkraftwerke mit Thermoöl als Wärmeträgermedium sind in ihrer oberen Prozesstemperatur auf ca. 400°C begrenzt. Salzschmelzen hingegen erlauben deutlich höhere Temperaturen. Dies führt zu verbesserten Kraftwerkswirkungsgraden und erhöhter Speicherkapazität bei gleichem Volumen. Kostengünstige Speichertechnologie ist ein Schlüssel zur bedarfsgerechten Stromproduktion – ein Alleinstellungsmerkmal solarthermischer Kraftwerke.
Der hohe Schmelzpunkt des Salzes stellt besondere Anforderungen hinsichtlich Schutz vor Einfrieren, befüllen und entleeren des Systems oder Notfallverfahren. Die neue Versuchsanlage ermöglicht den Forschungspartnern Lösungen für die genannten Herausforderungen zu demonstrieren und die Leistungsfähigkeit des Systems sowie Betriebs- und Wartungsaspekte zu untersuchen.
Die neue EMSP-Anlage soll eine Schlüsselposition in der Weiterentwicklung der Flüssigsalz-Technologie für Parabolrinnen-Solarkraftwerke einnehmen, indem sie Partnern aus Forschung und Industrie eine vielseitig nutzbare Plattform zur Entwicklung und Demonstration innovativer Prozess und Komponenten in einer realen Betriebsumgebung bietet. Die Universität von Évora stellt die Infrastruktur zur Verfügung und wird auch Eigentümer der Forschungseinrichtung sein; das DLR-Institut für Solarforschung ist verantwortlich für das Systemdesign und den Aufbau der Anlage. Ein Lenkungsausschuss wird die gemeinsamen Aktivitäten koordinieren. Für die kommenden Jahren planen die Partner weitere gemeinsame Projekte mit dem Ziel, eine Brücke zwischen innovativer Technologieentwicklung und kommerzieller Anwendung zu schlagen.
Konzentrierende Solarkraft (Concentrating Solar Power = CSP) und Parabolrinnenkraftwerke
Konzentrierende Solarkraft (CSP) steht für die Erzeugung von Strom in Solarthermischen Kraftwerken. In solchen CSP-Anlagen konzentrieren spezielle Kollektoren die Solarstrahlung um daraus Wärme für die Erzeugung von Strom zu gewinnen. Kommerzielle Kraftwerke setzen verschiedene Technologien zur Konzentration der Solarstrahlung ein, zum Beispiel die Solarturmtechnologie, Linear Fresnel-Technologie oder Parabolrinnentechnologie.
In Parabolrinnenkraftwerken konzentrieren die Spiegel des Kollektors die Solarstrahlung auf ein Empfängerrohr, das in den Kollektor integriert ist. In diesem Rohr zirkuliert ein Wärmeträgermaterial, das die Wärme aufnimmt und zum nächsten Prozessschritt im Solarkraftwerk weiterleitet. Die Kollektoren werden in Reihen, dem Verlauf der Sonne folgend in einer Nord-Süd-Ausrichtung installiert.
Das DLR-Institut für Solarforschung gehört zu den weltweit führenden Forschungseinrichtungen für konzentrierende Solartechnologien zur Erzeugung von Wärme, Strom und Brennstoffen. Die rund 150 Mitarbeiter des Instituts arbeiten an den Standorten Köln, Jülich, Stuttgart und auf der Plataforma Solar in Almería (Spanien) des spanischen Kooperationspartners CIEMAT. Mit dem Kölner Sonnenofen und dem solarthermischen Solarkraftwerk „Solarturm Jülich“ betreibt das Institut die beiden größten Anlagen dieser Art in Deutschland. Die Mission des Instituts ist es, Innovationen aus der Grundlagenforschung zusammen mit Partnern aus Forschung und Industrie in die praktische Anwendung zu überführen.
Der Lehrstuhl für Erneuerbare Energien der Universität Évora, unter der Leitung von Prof. Dr. Manuel Collares Pereira ist vor allem auf dem Gebiet der konzentrierenden Solartechnologien tätig. Die Forschung befasst sich mit den Grundlagen in Verbindung mit den optischen Aspekten von solaren Konzentratoren ab, ihrer Erprobung in unterschiedlichen Anwendungen, zum Beispiel die Solare Stromproduktion, mit Anlagen zur Bereitstellung von industrieller Prozesswärme und für die Meerwasserentsalzung sowie mit Energiespeichern. Die Universität Évora bietet als einzige Universität in Portugal einen Abschluss in „Erneuerbare Energien“, weiterhin einen Master-Abschluss in Maschinenbau mit dem Schwerpunkt „Solarenergie“ und die Möglichkeit zur Promotion.