100 Tonnen flüssiges Salz zirkulieren in der Testanlage Tesis (Test Facility for Thermal Energy Storage in Molten Salt) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Köln, die am 15. September 2015 eingeweiht worden ist. Das flüssige Salz wird hier abwechselnd von 250 auf 560 °C aufgeheizt und wieder abgekühlt.
Flüssigsalzspeicher auf dem Weg zum Industrie-Einsatz
Mit der Anlage im Industriemaßstab können Forscher und Industriepartner kosteneffiziente Wärmespeicherkonzepte für regelbaren erneuerbaren Strom weiterentwickeln, die sich in der Kraftwerkstechnik oder für energieintensive Industrieprozesse einsetzen lassen. Die DLR-Wissenschaftler hoffen, dass sich die Kosten für Flüssigsalzspeicher durch die Weiterentwicklungen im Rahmen der Tesis-Anlage um bis zu 40 Prozent reduzieren lassen.
Aus der Solarbranche für die Industrie
In Solarkraftwerken werden Salzspeicher schon seit Jahren eingesetzt. Dort sorgen sie dafür, dass die Sonnenkraftwerke rund um die Uhr Strom produzieren können. In künftigen Strom-Wärme-Strom Energiespeichern werden Salze eine wichtige Säule sein. Auch bei energieintensiven Industrieprozessen, zum Beispiel in der Metall-, Zement-, oder Glasproduktion, könnten sie zukünftig verstärkt Abwärme im großen Stil aufnehmen und bei Bedarf wieder abgeben.
Speichermedium mit vielen Vorteilen
Salz als Speichermaterial bietet viele Vorteile: Das kostengünstige Material ist weltweit verfügbar und kann in flüssiger Form bei Temperaturen zwischen 170 und 560 °Ceingesetzt werden. Flüssigsalz kann problemlos gepumpt werden und steht, im Gegensatz zu Wasser, auch bei hohen Temperaturen nicht unter Druck.
„Salz als Speichermaterial haben wir in den vergangenen Jahren genau erforscht und kennen die Potentiale des Materials sehr gut. Mit Tesis werden wir dieses Know-how nun bei Energiespeichern für Solarkraftwerke sowie zur Flexibilisierung von Industrieprozessen und Kraftwerksanlagen zum Einsatz bringen“, sagte Prof. André Thess, Leiter des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik anlässlich der Einweihung.
Neues Tankspeicherkonzept und Qualitätstests von Bauteilen
Die Wissenschaftler erproben an der Tesis-Anlage erstmals ein neues Konzept mit nur einem Tank. Dabei nutzen sie die Schichtung von unterschiedlich heißem Material, die sich in dem senkrecht stehenden Tank ausbildet. Im oberen Teil befindet sich das heiße Material, im unteren das kühlere.
Das Konzept hat den wirtschaftlichen Vorteil, einen der üblichen Tanks einzusparen sowie einen Großteil des Salzes durch ein kostengünstigeres Füllmaterial zu ersetzen. Die Forscher testen in dem Tank unterschiedliche Füllmaterialen aus Keramik oder Gestein. Damit reduzieren sie den Anteil an pumpfähigem Salz und können die Wärmeenergie noch preiswerter speichern.
Im zweiten Teil der Tesis-Anlage können Industriepartner Komponenten und Bauteile von Flüssigsalzanlagen auf den Prüfstand stellen. Unter definierten Bedingungen können sie Ventile und Solarabsorberrohre ausprobieren, aber auch Verfahrens- und Messtechnik unter den Extrembedingungen testen, welche die Bauteile später in den Anlagen aushalten müssen.
