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SolarPACES-Technische Guideline für SiHTF

Leitfaden für den Einsatz von siliconbasierten Hochtemperaturfluiden in solarthermischen Kraftwerken

In den letzten Jahren konnte eine deutliche Erhöhung der maximalen Betriebstemperatur von silikonbasierten Wärmeträgerflüssigkeiten (SiHTF) in konzentrierenden Solarthermieanlagen erreicht werden.
DLR-Wissenschaftler/innen und ihre Industriepartner demonstrierten in verschiedenen internationalen Projekten die Vorteile von Siliconölen als Wärmeträgerfluid in Parabolrinnenanlagen. Sie wiesen nach, dass der Einsatz von Siliconölfluiden die Kosten und Risiken des Wärmetransports im Solarkraftwerk deutlich senken kann. Die Ergebnisse aus den Projekten zeigen, dass Siliconöle in technischer und wirtschaftlicher Hinsicht eine vorteilhafte Alternative zu anderen etablierten Wärmeträgern sind.
Unter dem Dach des SolarPACES Netzwerks (Solar Power & Chemical Energy Systems) und der Internationalen Energieagentur IEA erarbeitete eine internationale Gruppe von Forschenden und Expert/innen mit besonderer Expertise im Bereich Hochtemperaturanwendungen einen Leitfaden für den Einsatz von siliconbasierten Hochtemperaturfluiden in solarthermischen Kraftwerken. Die „SolarPACES-Technical Guideline for SiHTF“ (Silicone-Based Heat Transfer Fluids) wurde im Februar 2021 veröffentlicht. Das Dokument gibt auf 75 Seiten einen umfassenden Überblick über bestehende Standards und geeignete neue Methoden zur Bestimmung der Stoffeigenschaften von Siliconölen im Einsatz bei Temperaturen bis 450 °C. Es unterstützt Kraftwerksbauunternehmen und -Betreiber dabei, siliconbasierte Wärmeträgerflüssigkeiten in Parabolrinnenkraftwerken einzusetzen.
Das Ziel des Projekts „SolarPACES SiHTF-Standard“ ist, eine internationale Norm zu entwickeln, die die Erkenntnisse und Empfehlungen der vorangegangenen Guideline verbindlich festhält.

Die Projektarbeit erfolgt unter den folgenden Maßgaben:

1. Die HTF Expertengruppe führt ihre erfolgreiche Zusammenarbeit aus der SiHTF-Guideline fort und nutzt das erarbeitete Know-How zur Entwicklung einer Norm für „Wärmeträgerflüssigkeiten auf Siliconbasis in linienfokussierender, konzentrierender Solarenergie“.
2. Bereits die Guideline wird einen positiven Effekt bei internationalen CSP-Stakeholdern erzielen und die Akzeptanz der SiHTF-Technologie fördern. Für die Erstellung der Standards ist internationales Feedback von externen Experten zu diesem Richtlinienpapier erwünscht. Ergebnisse des

Austauschs zwischen den Expert/innen aus Forschung und Praxis sollen in die Entwicklung der Standards einfließen.
International gültige Standards sollen Anwender/innen als verlässliche Grundlage für die Auslegung und die wirtschaftliche Kalkulation von linienfokussierenden Parabolrinnenanlagen dienen. Dies wird letztlich die Akzeptanz des neuartigen Wärmeträgers bei internationalen Projekten erhöhen und die Finanzierbarkeit (Bankability) der Projekte verbessern.