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Industrielle Prozesswärme - Energiebedarfsdeckung mit Solarkollektoren



Neben Strom macht Wärme einen erheblichen Teil des industriellen Energiebedarfs aus. Konzentrierende Solarkollektoren sind in der Lage, diesen Bedarf bis zu Temperaturen von 400 Grad Celsius, oder mit neuen Wärmeträgermedien auch darüber hinaus, zu decken.

In Industrieanlangen werden die Wärmeverbraucher, wie zum Beispiel eine Trocknung, im Regelfall über ein einziges Rohrleitungssystem mit Wärme in Form von Sattdampf versorgt. Der solar produzierte Dampf kann direkt aus dem Solarfeld mit dem entsprechenden Druck in diese vorhandene Dampfschiene eingespeist werden. Neben der Dampferzeugung direkt im Solarfeld  ist auch die Verwendung von Druckwasser oder Öl als Wärmeträgermedium möglich.

Solarfeld der Pilotanlage im Projekt P3 bei der Alanod Aluminium-Veredelung GmbH in Ennepetal. Bild: DLR

Die Einspeisung von Solarwärme bei Temperaturniveaus zwischen 60 und 200°C sowie darüber hinaus wurde bereits in mehreren Projekten mit Parabolrinnen- und Fresnelkollektoren zuverlässig demonstriert. So gelang im Projekt „P3 - Pilotanlage zur solaren Prozessdampferzeugung mit Parabolrinnenkollektoren" die direkte Dampferzeugung mit Einspeisung von Sattdampf bei 143°C.

Vorausgegangen waren dem Projekt Tests am Prüfstand für Solare Prozesswärmeanwendungen (SOPRAN) des DLR-Standorts Köln sowie am DISS Prüfstand der Plataforma Solar de Almería des DLR-Kooperationspartners CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas), in denen der Betrieb und die Regelungstechnik solarer Prozessdampferzeugung erprobt und für kommerzielle Anwendungen vorbereitet wurden.

Für die solare Prozesswärme werden oft Kollektoren kleinerer Bauart eingesetzt, meist mit Receivern ohne Vakuumisolierung. Außerdem werden statt der in Solarkraftwerken üblichen Glasspiegel Aluminiumreflektoren verwendet. Ihr Vorteil liegt in der Modularität und dem geringeren Aufwand bei der Installation. Die Kollektoren kommen nicht nur bei industriellen Verbrauchern zur Anwendung, sondern auch bei Dienstleistungsunternehmen, wie z.B. großen Hotels. Die Solarforschung des DLR unterstützt Hersteller von Prozesswärmekollektoren bei der Entwicklung und ermittelt den Wirkungsgrad gemäß der Norm ISO 9806.


Kontakt
Dirk Rinus Krüger
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Institut für Solarforschung
, Solare Hochtemperatur-Technologien
Köln-Porz

Tel.: +49 2203 601-2661

Fax: +49 2203 601-4141

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