Wärmeträgermedien

HOTPORT

HOTPORT-Receiver
Im HOTPORT-Receiver werden Partikel mithilfe des Hochleistungsstrahlers auf über 1000 Grad Celsius erhitzt.

Partikel in solaren Hochtemperaturanwendungen

Laufzeit: 01.06.2019 – 31.12.2022

Die konzentrierende Solartechnik kann fossile Brennstoffe nicht nur bei der Stromgewinnung ersetzen, sondern auch in den Sektoren Industrie und Verkehr.

Um solche solaren Anwendungen voran zu treiben, sind neue Technologien notwendig: neue Receiver, in denen die Solarstrahlung absorbiert wird, Wärmeträgermedien, Hochtemperaturwärmeübertrager und Speicher. Partikel aus Keramiken oder Metallen haben sich in den letzten Jahren als interessante Alternative zu den bisherigen flüssigen Wärmeträgermedien bewiesen. Sie können sowohl im Receiver eingesetzt werden, wo sie die Solarstrahlung direkt absorbieren, als auch als Speichermaterial dienen.

Ein großer Vorteil ist, dass sie für Temperaturen über 1000 Grad Celsius einsetzbar sind. Gleichzeitig sind sie häufig billiger als flüssige Wärmeträgermedien und ungiftig. Verschiedene solare Partikel-Receiver wurden bereits erfolgreich getestet. Das Handling der Partikel stellt jedoch noch eine große Herausforderung dar, denn die heißen Partikel müssen vom solaren Receiver weiter zu den nächsten Prozesskomponenten, wie dem Speicher oder dem Wärmeübertrager transportiert werden.

Arbeiten am HOTPORT-Receiver
Technische Versuchsvorbereitungen am Hochtemperaturtransport- und Schleusensystem

Das Projekt HOTPORT befasst sich mit dem Transport von Partikeln für solarthermische und solarthermochemische Anwendungen. Das Ziel des Projektes ist die Entwicklung und Qualifizierung eines Hochtemperaturtransport- und Schleusensystems für Partikel bei Temperaturen von bis zu 1500 Grad Celsius. Hierzu wird ein Versuchsstand entwickelt, der den kontrollierten Umgang und wärmeverlustarmen Transport von Partikeln demonstriert. Die Partikel werden hierin durch konzentrierte Strahlung eines Sonnensimulators erhitzt und anschließend automatisiert durch die Anlage gefördert. Diese transportiert die Partikel zu einem Speicher, aus dem die Partikel erneut in den Receiver gelangen. Der Partikelkreislauf wird auf diese Weise geschlossen.

Im Projekt werden die einzelnen Komponenten des Demonstrators entwickelt, gebaut und erprobt. Dazu wird der Einsatz von innovativen Werkstoffen untersucht, die den hohen Temperaturen standhalten, chemisch inert und für das häufige Umfüllen von Partikeln geeignet sind. Eine Scale-up Studie stellt den großtechnischen Einsatz der Technik dar und vergleicht ihn mit alternativen Konzepten.

Projekt

HOTPORT

Laufzeit

01.06.2019 – 31.12.2022

Projektbeteiligte

Förderung

Kontakt

Dr.-Ing. Stefan Brendelberger

Projektleitung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Future Fuels
Linder Höhe, D-51147 Köln-Porz