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Enerige & Management > F&E - Heiße Keramik für nachhaltige Nudeln
In diesen Keramikpartikeln wird die Sonnenwärme gespeichert Bild: DLR / Frank Eppler
F&E:
Heiße Keramik für nachhaltige Nudeln
Eine solarthermische Lösung für das Trocknen von Nudelwaren entwickelt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt für den italienischen Pasta-Hersteller Barilla. 
 
Weizen, Wasser und Energie – das sind die Zutaten für italienische Pasta. Wie sich die benötigte Energie möglichst nachhaltig bereitstellen lässt, soll im EU-Projekt „HiFlex“ (High storage density solar power plant for Flexible energy systems) erarbeitet werden. 

Dafür soll in den kommenden zwei Jahren in der Nähe der Barilla-Nudelfabrik im süditalienischen Foggia ein einmaliges Energieversorgungssystem entstehen. Mit der Pilotanlage wollen die Hi-Flex-Projektpartner beweisen, dass sie rund um die Uhr Strom und Wärme aus erneuerbaren Ressourcen herstellen und für den Produktionsprozess bereitstellen können. 

Solares Turmkraftwerk liefert 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. Er nutzt die gebündelte Sonnenenergie, um ein Millimeter kleines Keramikpartikel auf Temperaturen von bis zu 1.000 Grad Celsius aufzuheizen. Die heißen Partikel lassen sich in wärmeisolierten Behältern speichern. Bei Bedarf wird diese Wärme genutzt, um Dampf für einen Stromgenerator oder heißes Gas für industrielle Prozesswärme zu erzeugen. 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 wo aus sie zurück zum Receiver transportiert und wieder erhitzt werden. Selbst für den Fall, dass die Sonne einmal nicht intensiv genug scheint, hat Hi-Flex eine Lösung: „Alternativ können wir die Partikel mit erneuerbarer Energie aus Wind, Photovoltaik oder Biogas erhitzen“, erklärt Miriam Ebert vom DLR-Institut für Solarforschung.

Das Hi-Flex-System vereine mehrere Vorteile, beschreibt 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 sei deutlich kostengünstiger als etwa das Speichern von Strom mittels Batterien. 

Kommerzielle solarthermische Kraftwerke arbeiten üblicherweise mit geschmolzenem Salz als Wärmeträgermedium. Hi-Flex setzt dagegen auf Keramikpartikel − aus gutem Grund: „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.

Erste Tests hat der spezielle Receiver bereits erfolgreich im Solarturm des DLR am Standort Jülich absolviert. Im Jahr 2021 soll der Receiver nach Italien geliefert werden, damit das Kraftwerk anschließend an den Start gehen kann.

Neben dem DLR-Institut für Solarforschung sind am Projekt auch die Institute für Technische Thermodynamik (Konzept Dampferzeuger) und Werkstoffforschung (Partikelentwicklung) beteiligt. Die Firma „HelioHeat“ stellt mit dem am DLR entwickelten und patentierten Solarreceiver „CentRec“ einen Kernbestandteil zur Verfügung.

 
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Montag, 12.10.2020, 15:27 Uhr