Solarthermische Receiver - Forschung für höchste Anforderungen

Solarturm Jülich, solarthermisches Versuchskraftwerk des DLR. Quelle: DLR

In solarthermischen Turmkraftwerken bündeln spezielle Spiegel die Sonnenstrahlen auf den Receiver an der Spitze eines Turms. Der Receiver absorbiert konzentrierte Solarstrahlung und wandelt sie in Wärme um. Ein Wärmeträgermedium nimmt diese Wärme auf und transportiert sie zur Anwendung. Mögliche Anwendungen sind Stromerzeugung oder die Bereitstellung von Prozesswärme.

Ein besonderer Fokus der Receiverforschung im DLR-Institut für Solarforschung liegt auf den Systemen für Betriebstemperaturen oberhalb von 700°C. Die extremen Temperaturen sowie die hohen Strahlungsflussdichten von bis zu 900 kW/m² stellen höchste Anforderungen an die Belastbarkeit der zum Einsatz kommenden Werkstoffe des Receivers, an die Auslegung und die Betriebsweise.

Unsere Wissenschaftler arbeiten an der Entwicklung der folgenden Receivertechnologien:

Technologie	Typ	Wärmeträgermedium	Betriebstemperatur
► Volumetrische Receiver	Offener volumetrischer Receiver	Luft, drucklos	bis 800°C
	Geschlossener volumetrischer Receiver	Druckluft (übliche Betriebsdrücke 4 bis 10 bar)	bis 1.000°C
► Rohr-Receiver		Luft	bis 800°C
		Wasser/Dampf	bis 600°C
		Metallschmelze	bis 890°C
		Flüssigsalz	min. 280°C, max. 565°C (Solarsalz)
► Direkt absorbierende Receiver	Fallfilm	Partikel	bis 1.000°C
	Zentrifugal-Receiver (Centrec)	Partikel	bis 1.000°C
► Keramik-Receiver	Platten-Receiver	Druckluft (übliche Betriebsdrücke 4 bis 10 bar)	bis 1.000°C