Direkte Prozessdampferzeugung mit Parabolrinnenkollektoren / 06.02.2013

Die Sonnenseiten des Sattdampfes

Von Almería nach Ennepetal und zurück

Die solare Prozessdampferzeugung ist ein Spin-off von Entwicklungen für solarthermische Kraftwerke. Seit 1985 werden Parabolrinnenkraftwerke erfolgreich betrieben (z. B. in Südkalifornien) und haben sich als zuverlässige und ausgereifte Technologie ausgewiesen. In der Forschung und Entwicklung dieser Technologie ist Deutschland weltweit führend. Die deutsche Firma Solar Millennium AG hat die ersten Parabolrinnenkraftwerke Europas entwickelt. In Südspanien erzeugt das Kraftwerk Andasol 1 seit Dezember 2008 Strom, das baugleiche Schwesterprojekt Andasol 2 ist seit Frühsommer 2009 am Netz. Alle bisherigen Parbolrinnenkraftwerke setzen im Solarfeld ein synthetisches Thermoöl als Wärmeträger ein. Dies schränkt allerdings die Betriebstemperatur und damit den Anlagen-Wirkungsgrad ein. Um diesen Nachteil zu vermeiden, wird seit Anfang der 1990er Jahre in verschiedenen Projekten (wie zur Zeit DUKE) die Direktverdampfung in Parabolrinnen intensiv untersucht. Dabei wird Speisewasser aus dem Prozess direkt im Kollektorfeld verdampft und überhitzt, bevor es dem Anlagenprozess zugeführt wird. Vorteil sind nicht nur höhere Wirkungsgrade, sondern auch eine einfachere Anlagentechnik, z. B. fällt der Einbau von Wärmetauschern weg. Das erste Kraftwerk mit dieser Technologie wurde von der Firma Solarlite in Kanchanaburi (Thailand) errichtet. Um die Verbreitung der solaren Prozesswärmeerzeugung zu fördern, wurden in internationaler Zusammenarbeit im Task 33 (Solar Heat for Industrial Processes) des IEA Programms Solar Heating and Cooling Grundlagen erarbeitet und insbesondere mögliche Einsatzbereiche ermittelt. Geeignet sind die Lebensmittel- und Getränkeindustrie, chemische Industrie, Wäscherei, Trocknungsprozesse, die Landwirtschaft und die Metallverarbeitung. Diese erfolgreiche Zusammenarbeit wird im neuen Task 49 (Solar Heat Integration in Industrial Processes) weitergeführt.

Beim Ennepetaler Projekt ging es den Beteiligten um die betriebstechnischen Grundlagen, solar erzeugte Prozesswärme zu gewinnen, um den kommerziellen Industriezweig samt Export in südlichere Breiten zu ebnen. Im Rahmen des Projektes wurde außerdem untersucht, wie die Prüfung von Parabolrinnenkollektoren in bestehende Normen integriert werden kann. In weiteren Projekten könnten die Kollektoren weiter optimiert, die Dampftrommel kleiner gestaltet und das hydraulische Anlagenkonzept weiter vereinfacht werden.

Mehr zum Projekt

Solare Prozesswärmeerzeugung

Abschlussbericht ist erhältlich als externer Download von der TIB Hannover.

Projektbeteiligte:

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt

Alanod Aluminium-Veredlung GmbH

Solitem GmbH

Solar-Institut Jülich der FH Aachen

Laufzeit: 2007 - 2010

Förderkennzeichen:

0329609A-C

 

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