Stromspeicher mit flüssigen Salzen startet

Für den Flüssigsalzspeicher in Köln wird ein Tank ausgestellt. (Bild: DLR)

Für den Flüssigsalzspeicher in Köln wird ein Tank aufgestellt. (Bild: DLR)

Energie­speicher spielen eine Schlüssel­rolle für die Energie­versorgung der Zukunft. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln hat nun der Aufbau einer Testanlage für Wärme­speicherung in geschmol­zenem Salz – TESIS – begonnen. Das Pilot­projekt nutzt die Mög­lichkeit, Energie in Form von Wärme in Flüssig­keiten zu speichern.

Im Alltag ist diese Wärme­speicherung beispielsweise für Thermos­flaschen mit dem Speicher­medium Wasser bei Temperaturen bis 100 Grad Celsius bekannt. Der Anwendungs­bereich der Anlagen des DLR-Instituts für Technische Thermo­dynamik liegt allerdings im Bereich der Kraftwerks­technik und Strom­erzeugung, so dass als Speicher­medien flüssige Salz­mischungen bei wesent­lichen höheren Temperaturen im Bereich 180 bis 560 Grad Celsius eingesetzt werden.

Bei der Salzschmelze handelt es sich um eine nicht unter Druck stehende, ungiftige Flüssigkeit, die sich gut pumpen lässt und zudem nicht brennbar ist. Im Vergleich zu anderen Speicher­technologien wie Batterien bieten Flüssig­salz­speicher die Möglich­keit, kostengünstig große Menge an Energie zu speichern. Weiterhin behalten sie ihre Eigen­schaften auch über viele Zyklen bei, so dass die Anschaffungs­kosten für das Speicher­medium kalkulierbar bleiben.

Flüssigsalz­speicher werden seit einigen Jahren kommerziell in solar­thermischen Kraftwerken an Standorten mit hoher Solar­strahlung eingesetzt. Diese finden sich beispiels­weise in Spanien. In einem typischen kommer­ziellen Kraftwerk mit einer elektrischen Leistung von 50 Megawatt werden etwa 30.000 Tonnen flüssiges Salz eingesetzt. Neben dem kommerziellen Einsatz in solar­thermischen Kraftwerken bietet die Speicher­technologie hohe Potentiale für die Energie­wende in Deutschland. Beispiele sind die bessere Nutzung von Abwärme, die in indus­triellen Prozessen anfällt und zum Teil rückgekühlt werden muss, bevor sie in die Umwelt abgegeben wird. Zusätzlich steigert die Technologie die Flexi­bilität von Kraftwerken und der Kraft-Wärme-Kopplung sowie die Umwandlung und Speicherung von schwankenden Strom­überschüssen aus erneuer­baren Energien.

Schematischer Aufbau des Flüssigsalzspeichers. (Bild: DLR)

Schematischer Aufbau des Flüssigsalzspeichers. (Bild: DLR)

Die Arbeiten am DLR sollen die Flüssig­salztechno­logie weiter entwickeln. Ziel ist es, die Kosten zu senken und die Effizienz zu steigern. Konkret werden in der Testanlage Flüssig­salzkompo­nenten qualifiziert, verfahrens­technische Aspekte untersucht und ein neues Speicher­konzept entwickelt. Im Vergleich zum kommer­ziellen Flüssig­salzspeicher­konzept mit zwei Tanks setzen die Wissen­schaftler beim neuen Speicher­konzept lediglich einen Tank ein. Weiterhin werden kosten­günstige Füllstoffe wie zum Beispiel Naturstein in das Flüssig­salz eingebracht, um die Salzmenge zu reduzieren. Insgesamt bietet der sogenannte Eintank-Schicht­speicher mit Füllmaterialien das Potential, die Kapitalkosten im zweistelligen Prozent­bereich im Vergleich zu momentan auf dem Markt verfügbaren Systemen zu senken.

Ziel der Forschungs­arbeiten ist es, die techno­logische Machbar­keit zu demonstrieren und diese innovativen Energiespeicher für konkrete Anwendungen in Zusammen­arbeit mit der Industrie zur Marktreife zu bringen. Die Testanlage zur Energie­speicherung mit Flüssigsalz wurde vom Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. (Quelle: DLR)

Links: Institut für Technische Thermodynamik, Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), Stuttgart & Köln • CeraStorE – DLR-Kompetenzzentrum für keramische Materialen und thermische Speichertechnologie in der Energieforschung, Köln

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