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Laufende Projekte

sortiert nach Forschungsbereich und Projektabschlussdatum

Solarthermische Kraftwerke

COMPASsCO2

Keramische Partikel und überkritisches CO2 für effizientere Solarthermie

Laufzeit: 01.11.2020 – 31.10.2024

Das Hauptziel des Projekts COMPASsCO₂ (Components and Materials Performance for Advanced Solar Supercritical CO₂ Power Plants) ist die Integration zweier innovativer Materialien in solarthermische Kraftwerke: keramische Partikel anstelle von Salzschmelze als Wärmeträgermaterial und überkritisches CO₂ (sCO₂, von engl. supercritical) anstatt Wasserdampf im Kraftwerkszyklus. Das DLR entwickelt gemeinsam mit den Projektteilnehmern einen geeigneten Wärmetauscher, der die Wärmeenergie von bis zu 1000 Grad Celsius von den Partikeln zum sCO₂ überträgt.

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HPMS-II

Innovativer Strahlungsempfänger für Solarturmkraftwerke

In Solarturmkraftwerken reflektieren bis zu mehrere 10.000 bewegliche Solarspiegel Sonnenlicht zu einer Zielfläche oben am Turm. Dort trifft das gebündelte Sonnenlicht auf einen Strahlungsempfänger (engl. Receiver) und erhitzt ein Wärmeträgermedium, das den Receiver durchströmt. Diese Wärme nutzt das Solarkraftwerk, um Wasserdampf zu erzeugen, der eine Turbine zur Stromerzeugung antreibt. Wurde in den ersten Turmkraftwerken noch Wasserdampf als Wärmeträgermedium verwendet, setzen neue Kraftwerke vor allem auf Salzschmelzen. Diese lassen hohe Prozesstemperaturen bis zu 565°C zu und ermöglichen kostengünstiges Speichern der Wärme in großen Tanks.

Ziel des Projekts High Performance Molten Salt II (HPMS-II) ist, die obere Prozesstemperatur des Salzkreislaufs auf 600 °C zu erhöhen.

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PreMa

Energieeffiziente Herstellung von Mangan-Eisenlegierungen durch Vorverarbeitung: Thermische Vorbehandlung mithilfe von Sonnenenergie
Laufzeit: 01.10.2018 – 31.03.2023

Im Forschungsprojekt PreMa untersuchen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler für den Herstellungsprozess von Mangan-Eisenlegierungen unterschiedliche Ansätze zur CO₂-Reduktion. Das Hauptkonzept von PreMa besteht darin, den Gesamtenergieverbrauch und die CO₂-Emissionen bei der Herstellung von Mangan-Legierungen zu senken, hierbei werden Technologien erforscht, welche auch die Energieflexibilität erhöhen und die Nutzung nachhaltiger Energiequellen ermöglichen.

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Industrielle Prozesswärme

Jordan Optimising Solar Steam for Industry (JOSSI)

Optimierung der direkten Dampferzeugung in linearen Fresnel-Kollektoren

Laufzeit: 1.12.2021-30.11.2024

Im Rahmen des Projekts JOSSI untersuchen Forschende des DLR gemeinsam mit der Firma Industrial Solar und Forschenden des HZDR Helmholz-Zentrums Dresden-Rossendorf die Wasser-Dampf-Strömung in den Solarkollektoren. Dabei werden die Strömungssimulationsmodelle mit den Messdaten eines Netzsensors verglichen. Mit Hilfe der gewonnenen Erkenntnisse können verbesserte Überwachungs- und Regelungsmethoden entwickelt werden.

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Solarkollektor mit Balance of Plant Leistungsübergabestation im Hintergrund

Modulus

Standardisierung der Schnittstelle zwischen solarer Wärme und industrieller Prozesswärme

Laufzeit: 01.04.2021 – 31.03.2024

Im Rahmen des Projekts Modulus werden drei Testeinheiten entwickelt und evaluiert, die unterschiedliche praxisrelevante Leistungsgrößen, Temperaturniveaus und kundenseitige Wärmeträgermedien repräsentieren. Die Unternehmen Industrial Solar, protarget und Solarlite stellen dafür drei unterschiedliche Kollektortypen bereit. Aus dem Bereich Anlagenbau bringt die Firma Aura ihre Expertise ein. Gemeinsam mit den vier Projektbeteiligten aus der Industrie wollen Forschende aus dem DLR-Institut für Solarforschung und dem Fraunhofer ISE eine weitgehend standardisierte modulare und skalierbare Leistungsübergabestation (engl. Balance of Plant = BoP) als Schnittstelle zwischen Solarfeld und industriellem Prozesswärmesystem entwickeln.

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Qualifizierung

GreenCoat

Bleifreie Schutzlacke für umweltfreundlichere Solarspiegel

Laufzeit: 01.08.2021 – 31.07.2024

Das Ziel des Projektes GreenCoat ist, bleifreie Schutzlacke für Solarspiegel zu entwickeln, die den extremen Wetterverhältnissen standhalten, wie sie an Standorten von solarthermischen Kraftwerken herrschen. Dafür beschichten Mitarbeitende des Projektpartners AGC Spiegelproben mit unterschiedlichen Schutzlacken in kommerziellen Beschichtungsanlagen, um diese anschließend an realen Kraftwerksstandorten sowie in speziellen Testkammern zu erproben und die Auswirkung von Sonne, Salz, Sand und Wind auf die Spiegelproben zu prüfen. Forscherinnen und Forscher aus dem DLR Institut für Solarforschung entwickeln bestehende Testprozeduren, Lebensdauermodelle und Korrosionsdetektionsmessgeräte weiter und standardisieren diese.

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HelioPoint-II

Weiterentwicklung des luftgestützten Verfahrens zur Charakterisierung von Heliostatfeldern und Vorbereitung für die industrielle Anwendung

Laufzeit: 01.05.2021 – 30.10.2023

Das Nachfolgeprojekt HelioPoint-II hat zum Ziel, die bereits vorhandene Methodik zur Kalibrierung der Heliostaten-Orientierung so zu erweitern, dass sie auch den Anforderungen für den Einsatz in kommerziellen Solarturmkraftwerken mit einer großen Anzahl einzumessender Heliostaten genügt. Dazu ist das Hochskalieren des Verfahrens auf kommerzielle Kraftwerksgröße notwendig, welches mit einer größeren Genauigkeit und höheren Geschwindigkeit einher geht, wie sie für den Einsatz im industriellen Umfeld gefordert sind.

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AdaptedHelio

Auf Windeinfluss angepasster Heliostat, basierend auf Windfeld-Messungen im Heliostatenfeld und Validierung von Windkanal-Messungen

Laufzeit: 01.02.2021 – 31.07.2023

Bei der Entwicklung und Auslegung von Heliostaten spielen Windlasten eine zentrale Rolle. Je höher die angenommene Spitzenwindbelastung, jener Windlast, der ein Heliostat maximal standhalten muss, desto steifer und damit kostenintensiver muss ein Heliostat dimensioniert werden. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens AdaptedHelio ist die Kosteneinsparpotenziale auf Basis einer windoptimierten Auslegung von Heliostaten zu identifizieren. Aus den Erkenntnissen von AdaptedHelio geht hervor, wie Forscherinnen und Forscher das Design von Heliostaten abhängig von der Position im Heliostatenfeld anpassen.

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Solare Energiemeteorologie

PVOptDigital

In Photovoltaik-Kraftwerken können frühzeitige Informationen zu meteorologischen Einflüssen sowie automatisierte, digitalisierte und optische Inspektionsverfahren die Erträge der Anlage weiter verbessern

Laufzeit: 01.06.2021 – 31.05.2024

Das Ziel des Projekts PVOptDigital ist, die Qualität der Überwachung des Betriebes und Leistung des Kraftwerks zu steigern und dadurch eine bessere Betriebsweise der Photovoltaik-Anlagen zu erreichen. Durch automatisiertes Monitoring und eine dadurch optimierte und effizientere Betriebsführung wird ein zusätzliches Ertragspotential von bis zu 5 Prozent erschlossen. Zudem reduziert eine automatisierte, digitalisierte Datenverarbeitung den Wartungsaufwand von PV-Anlagen.

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SOLREV

Solare Ressourcen und Vorhersagen für die Netz- und Marktintegration von Solarenergie

Laufzeit: 01.11.2019 - 31.10.2023

SOLREV untersucht und bewertet Modelle zur Bereitstellung von Daten und Prognosen über Solarstrahlung mit Fokus auf PV-Strom. Solche Modelle steuern die Einspeisung von Solarenergie in das Stromnetz und sichern so die langfristige Ertragssicherheit von Solarkraftwerken. Die Abschätzung der Erträge von großen Solarkraftwerken mit hohen Investitionskosten erfordert langjährige Solarstrahlungsdaten. Diese sind die Basis für zuverlässige Ertragsmodelle, die das unternehmerische Risiko reduzieren und die Investitionsbereitschaft der Kapitalgeber stärken.

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Smart4RES

Vorhersagelösungen für erneuerbare Energiequellen

Laufzeit: 01.11.2019 - 31.10.2023

Im Forschungsprojekt Smart4Res arbeiten Forschende aus 12 Instituten, Universitäten und Unternehmen an intelligenten Lösungen für die Eingliederung erneuerbarer Energien ins Stromnetz. Ziel des Projektes ist es, die zu erwartenden Strommengen aus fluktuierenden erneuerbaren Energiequellen genauer und verlässlicher als bisher vorhersagen zu können. Genauere Vorhersagen ermöglichen es, den Netzbetrieb und die Teilnahme an den Strommärkten zu optimieren. Sie werden immer wichtiger, da der Anteil der grünen Energie an der allgemeinen Energieversorgung in den kommenden Jahren weiter ansteigen wird.

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Agri PV

AgriPV Modellierung

Doppelte Landflächennutzung für landwirtschaftliche Nahrungsproduktion und Energieerzeugung: Entwicklung eines Modells zur Ermittlung des theoretisch maximalen Ernte- und Stromertrags

Laufzeit: 01.02.2022 - 31.01.2025

Agrivoltaik (AgriPV) beschreibt die gleichzeitige Landnutzung für die landwirtschaftliche Nahrungsproduktion und Energieerzeugung. Die doppelte Nutzung von Landflächen für die Nahrungsmittelproduktion, als auch für die Erzeugung von Strom ist ein aussichtsreiches Konzept. Es kann dazu beitragen, den weltweit steigenden Bedarf an Nahrung und Elektrizität bei gleichzeitig zunehmender Flächenknappheit zu decken. Im DLR-Institut für Solarforschung wird an einem Modell gearbeitet, welches die wirtschaftlich vielversprechendste Kombination von landwirtschaftlicher Aktivität und Solarstromerzeugung für den theoretisch maximalen Ernte- und Stromertrag bestimmt.

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Abgeschlossene Projekte
(Projektarchiv)