Solarforscher testen neues Silikonöl

Wissenschaftler des DLR erproben an der PROMETEO-Testanlage auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) nun erstmals ein neues Silikonöl des Chemiekonzerns Wacker. Foto: DLR
Wissenschaftler des DLR erproben an der PROMETEO-Testanlage auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) nun erstmals ein neues Silikonöl des Chemiekonzerns Wacker. Foto: DLR

Ein Konsortium aus Forschung und Industrie unter Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeitet derzeit an der Verbesserung der in den Absorberrohren von Parabolrinnenkraftwerken eingesetzten Wärmeträgerölen.

Im Rahmen des Projektes SITEF (Silicon Fluid Test Facility) betreiben Wissenschaftler des DLR-Instituts für Solarforschung die Prometeo-Testanlage auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) nun erstmals mit einem speziellen Silikonöl des Chemiekonzerns Wacker bei Temperaturen oberhalb von 400 Grad Celsius. Das Wärmeträgeröl Heliosol 5A wird dabei über einen Zeitraum von mehreren Monaten, im Zusammenspiel mit den verschiedenen Komponenten eines Parabolrinnenkraftwerks, unter realistischen Bedingungen getestet.

Vor dem nun beginnenden Testbetrieb hatte eine industriefinanzierte Demonstration an derselben Anlage bereits die Betriebsfestigkeit des Öls bis 400 Grad Celsius nachgewiesen. In Labortests wurde das Silikonöl bereits bis 425 Grad Celsius eingesetzt. Nun folgt der großtechnische Einsatz im SITEF Projekt.

Im unteren Temperaturbereich zeichnet sich der neue Wärmeträger durch eine wesentlich höhere Flexibilität aus. Der Erstarrungspunkt liegt bei etwa -55 Grad Celsius, wodurch Heizanlagen zum Schutz der Wärmeträgerflüssigkeit vor Kälte generell nicht mehr notwendig sein dürften. Auch in Bezug auf die Alterung des Öls und den unerwünschten Nebeneffekt der Bildung von Wasserstoff weist silikonbasiertes Wärmeträgeröl Vorteile gegenüber dem organischen BP/DPO-Gemisch auf. Zudem spalten Wärmeträgeröle auf Silikonbasis keine kritischen Stoffe wie Benzol ab, was zu einem nachhaltigen und noch sichereren Betrieb solcher Anlagen beiträgt.

Neben dem DLR als Projektkoordinator und der Wacker Chemie AG sind auf Seiten der Industrie die Unternehmen TSK FlagsolTÜV NORD und Senior Flexonics GmbH beteiligt. Assoziierte Partner sind innogy SE and Rioglass Solar. Auf Seiten der Forschung trägt die spanische CIEMAT (Centro de Investigaciones Energéticas, Medioambientales y Tecnológicas) als Eigentümer der Prometeo-Testanlage in einer mehr als zwei Jahrzehnten währenden Kooperation mit dem DLR zur Steigerung der Effizienz von solaren Kraftwerken bei.

Ziel des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projektes ist in erster Linie, die Effizienz von Parabolrinnenkraftwerken zu steigern und gleichzeitig die Betriebskosten zu reduzieren.

Hintergrund
Das zurzeit gängige Wärmeträgeröl in Parabolrinnenkraftwerken ist eine Mischung aus Biphenyl und Diphenyloxid (BP/DPO) und weist die höchste thermische Beständigkeit organischer Wärmeträger auf. Dieses Ölgemisch kann bis zu 400 Grad Celsius verwendet werden, erstarrt aber bereits bei Temperaturen unterhalb von zwölf Grad Celsius. Das temperaturbedingte Erstarren des Wärmeträgers kann im Kraftwerksbetrieb besonders schwerwiegende Folgen haben, da das erstarrte Öl Rohrleitungen blockieren oder sogar beschädigen kann.

Um das Öl weiterhin in einem geschlossenen Kreislauf durch die Kilometer langen Rohrleitungen pumpen zu können, müssen aufwändige und im Betrieb teure Heizsysteme installiert werden. Im Regelbetrieb wird das Öl solar auf etwa 400 Grad Celsius erhitzt, die Parabolrinnenkollektoren könnten jedoch deutlich höhere Temperaturen erzielen, was für Speicherung und Verstromung günstig ist, weil damit der Gesamtwirkungsgrad und die Energieausbeute der Anlage steigen.

 

14.7.2017 | Quelle: DLR | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH

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