Forscher entwickeln neue Salzschmelzen für effizientere solarthermische Kraftwerke

Sonne erzeugt Dampf, Turbine produziert Strom
In diesen Kraftwerken fokussieren Hohlspiegel das Sonnenlicht auf ein Absorberrohr in ihrem Brennpunkt. Durch dieses Rohr fließt ein Wärmeträgermedium und erhitzt sich. Die Wärme wird in einem nachgeschalteten Dampferzeuger an einen konventionellen Wasser-Dampf-Kreislauf abgegeben und über Dampfturbine und Generator in Strom umgewandelt. Die Effizienz der Stromerzeugung hängt hauptsächlich von der maximalen Arbeitstemperatur des Wärmeträgers ab. Je höher dessen Temperatur, desto optimaler ist die Ausnutzung der Dampfturbine.

Höhere Arbeitstemperatur und Wärmespeicherfähigkeit, geringere Kosten
Siemens will statt Thermoöl geschmolzenes Salz verwenden und so die Arbeitstemperatur von 400 auf mehr als 500 Grad steigern. Ein Verzicht auf Thermoöl wäre auch günstig, weil es einen relativ hohen Dampfdruck hat und leicht entzündlich ist. Als Wärmeträger geeignete Salze bestehen aus z.B. aus Natrium- und Kaliumnitraten. Diese sind nicht brennbar und haben fast keinen Dampfdruck, so dass die Anlage drucklos und damit sicherer betrieben werden kann. Zudem haben Salze eine höhere Wärmespeicherfähigkeit als Thermoöl und sind deutlich günstiger.
Allerdings muss der Erstarrungspunkt des bisher üblichen Salzes von ca. 220 Grad auf unter 150 Grad gesenkt werden, damit es über Nacht nicht "einfriert". Ein wichtiges Ziel der Wissenschaftler der zentralen Siemens-Forschung Corporate Technology und der Experten von Siemens Energy ist es, die Zusammensetzung der Salze und damit die physikalischen Eigenschaften zu optimieren.

Pilotanlage in Portugal
Die Pilotanlage wird auf dem Gelände der Universität Evora in Portugal gebaut. Hier werden die Solar-Komponenten, das Dampferzeugersystem, das Rohrsystem und die Pumpen an die höheren Temperaturen und die Eigenschaften der Salzschmelze angepasst. Die Ergebnisse nutzen die Forscher zur Planung und Verifizierung von kommerziellen Anlagen mit Leistungsgrößen oberhalb von 50 Megawatt. Das Projekt wird vom Bundesumwelt ministerium gefördert. Neben Siemens sind das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sowie die Unternehmen Kali+Salz, Senior Berghöfer und Steinmüller Engineering beteiligt.

08.03.2011 | Quelle: Siemens AG | solarserver.de © EEM Energy & Environment Media GmbH