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Studie zeigt mögliche Optionen für CO2-basierte Industrieprozesse in Nordrhein-Westfalen
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CemSol
Entwicklung eines mit der Zementherstellung gekoppelten Calcium-Loopings (CaL)

Laufzeit: 01.10.2021 – 30.09.2024

Im Projekt CemSol wird untersucht, wie eine solarthermische Anlage die Hochtemperaturwärme für die Kalzination von Calciumkarbonat liefern kann, ein energieintensiver Teilschritt bei der Herstellung von Zement. Das Projekt soll zeigen, dass eine solar beheizte Kalzinierungseinheit im industriellen Maßstab technisch realisierbar ist und sich wirtschaftlich betreiben lässt. Durch den Einsatz solarer Wärmeenergie anstelle von fossilen Brennstoffen können große Mengen an CO2-Emissionen vermieden werden.
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Synthetische Kraftstoffe

SolarFuels

Synthetische Kraftstoffe aus Sonnenlicht
Laufzeit: 1.8.2021 – 28.2.2025

Die solare Reformierung von Biogas oder Erdgas – mit Methan (CH4) als Hauptbestandteil – bietet die Möglichkeit, Synthesegas unter Einsatz von Wasser (H2O) und Kohlendioxid (CO2) klimafreundlich herzustellen und dabei fluktuierende Solarenergie chemisch zu speichern. Das Synthesegas besteht aus Wasserstoff (H2) und Kohlenmonoxid (CO) und kann in einer Fischer-Tropsch-Anlage zu synthetischem Rohöl umgesetzt werden, welches wiederum in industriell etablierten Verfahren zu flüssigen Treibstoffen wie Kerosin verarbeitet werden kann. Diese solaren, synthetischen Kraftstoffe sind eine umweltfreundliche Alternative zu konventionellen, fossilen Kraftstoffen und können insbesondere im Flug- und Schwerlastverkehr einen wichtigen Beitrag zur Reduktion klimawirksamer Emissionen leisten.
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SOL


Effiziente Herstellung von grünem Wasserstoff durch solarwärmegestützte Festoxidzellen-Elektrolyse
Laufzeit: 01.01.2020 – 31.12.2022

Im Forschungsprojekt SOL untersuchen Forschende der DLR-Institute für Future Fuels und für Technische Thermodynamik die Kopplung von konzentriertem Sonnenlicht mit einer Festoxid-Elektrolysezelle (SOEC). Das daraus entstehende neue Verfahren ist deshalb so interessant, weil es mit höchsten Wirkungsgraden grünen Wasserstoff oder Synthesegas im multi-Megawatt-Maßstab erzeugen könnte. Besonders für Industrien mit einem hohen CO2-Ausstoß, wie die Kraftstoff-, Stahl- und Zementindustrie, könnte das Verfahren eine interessante Option sein, um den CO2-Ausstoß zu reduzieren.
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H2Loop

Heliostatenfeld-Regelung für einen Multi-Kammer Reaktor zur solaren Wasserstofferzeugung
Laufzeit: 01.10.2018 - 31.07.2022

Im Projekt H2Loop entwickeln Forschende der DLR Institute für Solarforschung und für Future Fuels ein neuartiges Regelungskonzept für das Spiegelfeld eines solarthermischen Turmkraftwerks. Der Betrieb eines Multikammer-Reaktors mit konzentrierter Solarstrahlung stellt die Forschenden vor die Herausforderung, die Spiegel so auszurichten, dass sie jede einzelne Kammer des Reaktors mit gleicher Intensität bestrahlen. Das neue Steuerungssystem soll die Prozesstemperatur eines solarchemischen Multi-Kammer-Reaktors präzise und intelligent und automatisiert regeln.
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SPOTLIGHT


DLR-Mit solar bestrahlten Katalysatoren (schneller) zu synthetischen Energieträgern

Laufzeit: 01.01.2021 – 31.12.2023

Die chemischen Verbindungen Methan (CH4) und Methanol (CH4O) können als Kraftstoffe und als Energiequelle eingesetzt werden oder der chemischen Industrie als Grundstoffe dienen. Da sie mit der bestehenden Energie-Infrastruktur kompatibel sind, eignen sie sich besonders gut, fossile Energieträger in den genannten Bereichen zu ersetzen. Im EU-Projekt SPOTLIGHT arbeiten Forschende aus dem DLR Institut für Future Fuels gemeinsam mit Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern aus 12 weiteren europäischen Forschungseinrichtungen an einem Verfahren zur Herstellung von Methan und Kohlenmonoxid (CO), einem Ausgangsprodukt von Methanol, aus grünem Wasserstoff (H2), Kohlendioxid (CO2) und konzentriertem Sonnenlicht. Darüber hinaus untersucht das Konsortium auch die Einbindung von künstlichem Licht, damit der Prozess kontinuierlich betrieben werden kann.
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SolarFuelNow
Effiziente Regelung solarer Kraftstoffproduktion mit DNI Nowcasts

Laufzeit: 01.09.2020 - 31.08.2023

Solarchemische Prozesse stellen besondere Anforderungen an die Heliostatfeldregelung, insbesondere bei zeitlich variierendem Wärmebedarf, wie zum Beispiel in Prozessen zur Wasserstoff- oder Synthesegaserzeugung. Im Projekt SolarFuelNow wird eine modellprädiktive Mehrgrößenregelung für ein Multi-Reaktorsystem entwickelt, die Daten eines verbesserten Wolkenvorhersagesystems einbezieht. Diese Mehrgrößenregelung wird am Multifokusturm in Jülich demonstriert.
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Metalloxid-Kreisprozesse

HOTPORT
Partikel in solaren Hochtemperaturanwendungen

Laufzeit: 01.06.2019 - 31.12.2022

Im Projekt HOTPORT werden Verfahren und Komponenten entwickelt und getestet, um den Einsatz von Partikeln als Wärmeträgermedium oder Reaktionspartner im Bereich der konzentrierenden Solartechnik zu ermöglichen. Dabei geht es um den wärmeverlustarmen Transport und Flusskontrolle von Partikeln bei Temperaturen über 1000 °C. Dazu wird unter anderem der Einsatz innovativer Werkstoffe untersucht.
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Solare Produktion von Ammoniak und Düngemitteln

SESAM
Synergieeffekte in der solaren Produktion von Ammoniak und Düngemitteln

Laufzeit: 01.12.2019-30.11.2022

Im Projekt SESAM soll der Prozess der Solardüngerproduktion erstmals als Ganzes bis zum fertigen Düngemittelprodukt untersucht werden.
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