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In der nächsten Generation solarthermischer Parabolrinnenkraftwerke wird Flüssigsalz neben der Nutzung als Speichermedium auch als Wärmeträgermedium genutzt werden. Das Salz wird somit die konzentrierte Solarenergie, die in den Parabolrinnen eingesammelt und in thermische Energie gewandelt wurde, aus dem Solarfeld in die Speichertanks transportieren.

Die Herausforderung dieser Kraftwerke der nächsten Generation begründet sich in den hohen Erstarrungstemperaturen der Flüssigsalze die im Rohrleitungssystem des Solarfeld zirkuliert wird. Die Erstarrungs- bzw. Schmelzpunkte zweier typisch eingesetzter Salze liegen bei circa 150 bzw. 230 °C. Das bedeutet, dass während der (Erst-)Befüllung und währende Drainage der Anlagen sichergestellt werden muss, dass die Rohrleitungen über den Erstarrungstemperaturen liegt um ungewollte Erstarrungen und damit Schäden am System zu vermeiden.

Industriell verfügbare Lösungen sind elektrische Begleitheizungssysteme (eBHz) für Rohrleitungen. Sie sind zwar verlässlich, ziehen aber einen hohen materiellen Aufwand an Kupfer nach sich. Die Auslegung der eBHz ist noch nicht standardisiert, dass heißt sie müssen für jedes Kraftwerk individuell entwickelt und optimiert werden. Neben diesen Systemen nach aktuellem Stand der Technik (S.d.T.) werden zwei BHz verfolgt, die kostengünstiger zu realisieren sind, allerdings noch Stand der Forschung darstellen: das mobile eBHz-System und das solare BHz-System. Die mobile Einheit dient dazu einzelne Abschnitte des Solar Felds, die sogenannten Solar-Loops, zu beheizen. Diese Einheiten können dann bei Bedarf in einzelnen Abschnitten eingesetzt werden. Eine klassisch zu 100% beheiztes Solarfeld lässt sich dann auf (wenige) mobile Einheiten reduzieren, die dann sukzessive ein Solarfeld vorheizen können. Die solare Vorwärmung nutzt statt elektrischer Energie die solare Einstrahlung um die bestrahlten Rohrleitungen im Solarfeld zu erwärmen. Damit hat sie das Potential, den Großteil eines Systems nach S.d.T. zu ersetzen.

Ziel dieser Arbeit ist es:

• Recherche an verfügbaren, kommerzialisierbaren eBHz und Einarbeitung in BHz nach Stand der Forschung (mobile eBHz und solare BHz)
• Referenz-Begleitheizungssystem konzeptionell nach aktuellem Stand der Technik auszulegen
• Optimierungen des Referenzsystems durchzuführen
• konzeptionelle Auslegung mindestens eines BHz nach Stand der Forschung, bestenfalls beider Systeme
• techno-ökonomische Modellierung und Simulation der ausgewählten Systeme
• Diskussion und Systemvergleich technischer und ökonomischer Aspekte der untersuchten BHz