Bis zu 50 Prozent der Investitionskosten eines Hochtemperaturwärmespeichers können auf das Flüssigsalz entfallen. Das soll sich mit dem europäischen Forschungsprojekt Newcline ändern. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Firma Kraftblock wollen anstatt zweien nur einen Tank im Wärmespeicher einsetzen und diesen zum Teil mit wärmespeichernden Formsteinen füllen. In dem Tank sollen dann sowohl das kalte als auch das heiße Flüssigsalz enthalten sein — so können Wärmeverluste reduziert sowie Platz und Kosten für den zweiten Tank und die damit verbundene Infrastruktur eingespart werden. Mit den Formsteinen entwickeln die Forscherinnen und Forscher ein neuartiges wärmespeicherndes Füllmaterial. Ihr Ziel ist es, damit das kursierende Flüssigsalzvolumen deutlich zu reduzieren. Das Salz strömt um die Steine herum beziehungsweise durch diese hindurch und gibt dabei seine Wärme von rund 560 Grad Celsius an die Steine ab.

Hochtemperaturwärmespeicher mit Flüssigsalz eignen sich insbesondere für den Einsatz in solarthermischen Kraftwerken. Doch bei geringeren Kosten wären sie auch für energieintensive Industrien eine interessante Perspektive. Im Fokus hat das Wissenschaftsteam beispielsweise die Prozesswärme in Industriebetrieben. Steht viel Prozesswärme oder Abwärme zur Verfügung, könnten die Wärmespeicher sie ressourcenschonend zwischenspeichern. In Zeiten eines niedrigeren Wärmeangebots kann der Betrieb die Wärme aus dem Speicher wieder nutzen.

TransTES-Chem: Flüssigsalzwärmespeicher für die chemische Industrie

Ein Beispiel ist etwa die chemische Industrie. Hier laufen viele Prozesse auf unterschiedlichen Temperaturniveaus ab und es wird viel Dampf benötigt. In Chemieparks stellen aktuell zentrale Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, kurz: KWK-Anlagen, effizient Strom und Dampf bereit. Zukünftig gilt es, dafür Technologien einzusetzen, die von fossilen Brennstoffen unabhängig sind. Dabei wird auch Strom aus erneuerbaren Quellen eine größere Rolle spielen, doch Wind und Sonne stehen nicht immer zur Verfügung. Um Fluktuationen auszugleichen und die Wärmeversorgung stets gewährleisten zu können, sind deshalb neuartige thermische Speicher und Power-to-Heat-Technologien gefragt — insbesondere solche, die den Hochtemperaturbereich bedienen können. Daher forscht das Team vom DLR parallel zu Newcline auch im Forschungsprojekt TransTES-Chem. Darin passen die Forschenden einen Flüssigsalz-Eintankspeicher gezielt auf die Anwendung in der chemischen Industrie an und entwickeln ihn entsprechend weiter. Unter anderem arbeiten sie auch an Konzepten und geeigneten Software-Tools, mit denen sich die Speichertechnologie in die KWK-Anlagen und die Versorgungsstruktur integrieren lassen. Damit sollen die Ergebnisse auch für andere Chemieparks und weitere Industrieprozesse anwendbar sein.

Mehr zu Flüssigsalz-Wärmespeichern und zum Forschungsprojekt Newcline lesen Sie im Interview mit Projektleiter Dr. Christian Odenthal vom DLR auf strom-forschung.de