Ein solares Turmkraftwerk soll in Italien künftig für die Nudelproduktion zum Einsatz kommen. Das plant das Deutsche Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) zusammen mit Industrieunternehmen. Dazu zählt der weltweit größten Pasta-Produzenten Barilla. Konkret verfolgen die Partner dazu das EU-Projekt HiFlex(High storage density solar power plant for Flexible energy systems).

So soll in den nächsten zwei Jahren in unmittelbarer Nähe der Barilla-Nudelfabrik im süditalienischen Foggia ein einmaliges Energieversorgungssystem entstehen. Mit dieser Pilotanlage wollen die Projektpartner zeigen, dass sie rund um die Uhr Strom und Wärme aus erneuerbaren Ressourcen herstellen können. „Die Anlage dient dazu, die technische Machbarkeit zu demonstrieren und gleichzeitig die Wirtschaftlichkeit dieser Technologie unter Beweis zu stellen.“ So beschreibt Gabriele Bertoni, Gesamtprojektleiter beim italienischen Partnerunternehmen Kinetics Technology, die Ziele.

1.000 Grad heiße Keramikpartikel

Ausgangspunkt der Pilotanlage ist ein solares Turmkraftwerk. Rund 500 bewegliche Spiegel, sogenannte Heliostate, bündeln die Sonnenstrahlen auf einen Punkt an der Spitze des Turms. Dort ist ein spezieller Strahlungsempfänger eingebaut. Dieser Receiver nutzt die gebündelte Sonnenenergie, um ein Millimeter kleine Keramikpartikel auf Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius aufzuheizen. Die heißen Partikel lassen sich in großen wärmeisolierten Behältern speichern. Bei Bedarf erzeuge die Wärme aus den heißen Partikeln Dampf für einen Stromgenerator oder heißes Gas für industrielle Prozesswärme. So kann die Anlage zum Beispiel auch nachts Energie bereitstellen.

Haben die Partikel ihre Wärmeenergie abgegeben und sind abgekühlt, kommen sie in einen zweiten Tank. Von dort aus werrden sie zurück zum Receiver transportiert und wieder erhitzt. Auch für den Fall, dass die Sonne nicht intensiv genug scheint, habe das Projektteam von HiFlex eine Lösung. „Alternativ können wir die Partikel mit erneuerbarer Energie aus Wind, Photovoltaik oder Biogas erhitzen.“ Das sagt Miriam Ebert vom DLR-Institut für Solarforschung.

„Das HiFlex-Projekt gibt uns die Chance, innovative Methoden auszuprobieren, um eines unserer Werke mit erneuerbarer Energie zu versorgen. So können wir sagen: Wir fangen an, Pasta mit der Hilfe von Sonnenpower herzustellen.“ Das sagt Luca Ruini, Vizepräsident Gesundheit, Sicherheit, Umwelt und Energie bei Barilla.

Plus: flexibler Einsatz

Das HiFlex-System vereine mehrere Vorteile, beschreibt Miriam Ebert. „Die Anlage lässt sich sehr flexibel einsetzen, um Industrieprozesse komplett auf nachhaltiger Basis mit Strom sowie Wärme auf unterschiedlichem Temperaturniveau zu versorgen. Gleichzeitig bietet es die Möglichkeit, das Stromnetz zu stabilisieren und Schwankungen auszugleichen, indem wir gerade nicht benötigte Energie in Form von heißen Partikeln speichern und bei Bedarf wieder zur Verfügung stellen. Das Speichern von Wärme ist deutlich kostengünstiger als zum Beispiel das Speichern von Strom mittels Batterien.“ Für die Energieversorgung von morgen sind solche Flexibilisierungsoptionen extrem wichtig. Denn Strom und Wärme aus erneuerbaren Ressourcen unterliegen tageszeitlichen und wetterbedingten Schwankungen.

Beim Aufbau und Betrieb der Pilotanlage bringe das DLR sein umfassendes Know-how im Bereich konzentrierender Solarsysteme, Dampferzeuger und Werkstoffe ein. Neben dem DLR-Institut für Solarforschung seien auch die Institute für Technische Thermodynamik (Konzept Dampferzeuger) und Werkstoffforschung(Partikelentwicklung) beteiligt. Die Firma HelioHeat stelle mit dem am DLR entwickelten und patentierten Solarreceiver CentRec einen Kernbestandteil des HiFlex-Systems zur Verfügung.

Kommerzielle solarthermische Kraftwerke arbeiten mit geschmolzenem Salz als Wärmeträgermedium. „Wir setzen stattdessen auf Keramikpartikel. Sie halten höhere Temperaturen aus, sind günstig und stellen keine Gefahr für die Umwelt dar. Gleichzeitig lassen sie sich einfacher lagern und transportieren als flüssiges Salz, das bei einem Temperaturabfall erstarrt“, so Ebert weiter. Erste Tests habe der spezielle Receiver bereits erfolgreich im Solarturm des DLR am Standort Jülich absolviert. Nach seiner Lieferung nach Italien 2021 soll das Turmkraftwerk an den Start gehen.

12.10.2020 | Quelle: DLR | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH