Projekt "Hyconsys"
Förderung durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Das Vorhaben zielt darauf ab, Ansammlungen von Wasserstoff im Wärmeträger solarthermischer Parabolrinnenkraftwerke effizient zu begrenzen. Die gegenwärtig zur Wärmeübertragung eingesetzte Mischung aus aromatischen Verbindungen bildet allmählich Wasserstoff (H2), der in den evakuierten Ringspalt der Receiverrohre eindringt. Würde dieser sich in den Vakuumisolierungen ansammeln, hätte dies Wärmeverluste zufolge, die die Effizienz der gesamten Anlage erheblich reduzieren können. Standardmäßig werden daher Getter in den Receivern eingesetzt, um den eindringenden Wasserstoff zu absorbieren und somit ansteigende Wärmeverluste zu vermeiden. Unter Designbedingungen sind die Getter erst nach Erreichen der geplanten Lebensdauer einer Anlage mit Wasserstoff gesättigt. Ein Problem entsteht, wenn die H2-Konzentration im Wärmeträger (heat transfer fluid, HTF) größer als erwartet ist und dadurch verstärkte H2-Permeation zu inakzeptabel kurzen Receiverlebensdauern führt. Die H2-Konzentration im HTF muss daher unterhalb eines akzeptablen Werts gehalten werden.
Das Hyconsys Projekt zielt darauf ab, Maßnahmen gegen die Ansammlung von H2 zu testen, wie z. B. die Entfernung von H2 aus dem HTF-System durch den Austausch von Stickstoff und die Aufbereitung des HTF. Dies wird durch ausführliche Laboruntersuchungen begleitet werden, um alle relevanten Prozesse in Bezug auf das H2-Problem zu verstehen. Hierdurch sollen wirtschaftlich umsetzbare Maßnahmen zur effizienten H2-Entfernung gestaltet und optimiert werden.
Die Ergebnisse werden in ein Computermodell zusammen mit Kostenmodellen integriert, um ein Werkzeug zur Identifizierung wirtschaftlicher Maßnahmen zur H2-Entfernung zu entwickeln.
Dieser Ansatz wird begleitet durch die Entwicklung neuer Katalysatoren zur verbesserten H2-Entfernung und durch die Entwicklung einfacherer Techniken zur H2-Analyse.
Diese Kombination von Analysen, Entwicklungen und Wissensvertiefung wird entscheidend dazu beitragen, das beginnende Wasserstoffproblem in bestehenden Kraftwerken zu überwinden. Ferner werden die Ergebnisse zur effizienten Auslegung und dem Betrieb zukünftiger Parabolrinnensysteme eingesetzt werden können.