Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Institut für Chemie und Bioingenieurwesen, Lehrstuhl für Chemische Reaktionstechnik durchgeführt. Übergeordnetes Ziel des Projekts ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrenskonzepts zur Verwendung niederkalorischer Abwärme für industrielle Prozesswärmenutzung. Hierzu soll ein gekoppeltes System aus Absorptionswärmepumpe mit neuartigen ternären Arbeitspaaren auf Basis ionischer Flüssigkeiten und Wärmespeicher mit hoher Speicherdichte auf Basis von chemischen Reaktionen realisiert werden. Die Arbeiten von Partner UE1 (Prof. Wasserscheid) gliedern sich in die Identifizierung und Synthese neuer Arbeitspaare auf Basis von Salzschmelzen bzw. Salzlösungen und auf die Charakterisierung der entsprechenden Arbeitspaare. Zur Identifizierung geeigneter IL-Strukturen wird ein theoretisch unterstütztes Screening durchgeführt. Im Wesentlichen werden durch UEN drei Forschungsansätze verfolgt: IL-Screening auf der Basis von ausgewählten Precursor-Strukturen, ternäre Arbeitspaare basierend auf Eutektika mit anorganischen Kationen und LiBr-Systeme mit IL-Additiven. Partner UE2 (Prof. König) untersucht das Kristallisationsverhalten der neu entwickelten Elektrolytsysteme. Die Arbeiten beinhalten die Bestimmung der Abgrenzung des Temperaturfeldes bezüglich des unteren und des oberen Temperaturbereiches der neuen Arbeitspaare Salz/IL/ Solvent, des Unterkühlungsverhaltens der Arbeitspaare und der Wirkung von Zusätzen zur Erweiterung des Arbeitsfeldes bezüglich des Temperaturbereiches und der Solventaustauschkapazität der Systeme.
Das Projekt "Teilvorhaben: Testanlage und Speicherkonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt. Im Fokus des Projektes steht der Aufbau einer Testanlage, an der Untersuchungen von Speicherkonzepten, Verfahrensabläufen und Flüssigsalz-Komponenten bis 560 C durchgeführt werden können. Im Einzelnen sollen folgende Ziele verfolgt werden: 1. Aufbau der Testanlage 2. Synthese und Analyse neuer Salze zur Schmelzpunkterniedrigung bzw. Erhöhung der Einsatztemperaturo 3. Entwicklung innovativer Speichersysteme 4. Verfahrensentwicklung für den Einsatz von Flüssigsalz als Wärmeträgermedium im Solarfeld 5. Techno-ökonomische Analyse des Einsatzes von Flüssigsalz in solarthermischen Rinnen- und Turmkraftwerken. Die Projektpartner erarbeiten damit das technische Wissen, dass zur wirtschaftlichen Planung von salzbasierten Solarsystemen erforderlich ist. Im vorliegenden Projekt wird das DLR eine Versuchsanlage zur Untersuchung von Flüssigsalzsystemen planen, errichten und betreiben. Gleichzeitig werden durch das DLR innovative Speicherkonzepte entwickelt und erste Prototypen gebaut. Das DLR untersucht verfahrenstechnische Abläufe von salzbasierten Systemen und entwickelt und untersucht innovative Salzschmelzen mit verringerten Schmelztemperaturen oder erhöhter thermischer Stabilität. Zusammen mit dem Verbundpartner Universität Stuttgart wird das Korrosionsverhalten von Konstruktionsmaterialien in Salzschmelzen untersucht. Die Wirtschaftlichkeit von solarthermischen Kraftwerken mit flüssigem Salz als Arbeits- und Speichermedium wird vom DLR durchgeführt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Korrosionsverhalten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Otto-Graf-Institut, Materialprüfungsanstalt durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Aufklärung der Mechanismen der Korrosion ausgewählter metallischer Werkstoffe in unterschiedlichen als Wärmeträgerfluid nutzbaren Salzschmelzen und die Ermittlung von Abtragsraten bei unterschiedlichen Temperaturen der Schmelze. Zu untersuchende Systeme Werkstoff/Medium werden in dem Hauptprojekt vorgeschlagen. Einflüsse aus Temperaturänderungen (thermische Dehnung), Verunreinigungen der Salze und Aspekte selektiver Korrosion, lokaler Korrosion und rissbildender Prozesse werden dabei mit berücksichtigt. Die Arbeitsplanung sieht folgende Einzelschritte vor: Einrichtung eines Messplatzes zur Durchführung von elektrochemischen Messungen in Salzschmelzen / Aktualisierung der Literaturstudie zur Korrosion in Salzschmelzen / Herstellung von Proben aus den im Projekt vorgesehenen Werkstoffen (einschließlich Proben mit Schweißnaht und vorgespannte Proben) / Durchführung von Versuchen (Langzeitauslagerung) und Messungen zur Aufklärung des Korrosionsmechanismus (Ruhepotential, Stromdichte-Potential-Kurven, Polarisationswiderstand in Abhängigkeit der Werkstoff/Medium-Paarung, der Temperatur, Einfluss zyklischer Temperaturänderungen, Einfluss der Gasatmosphäre) / Auswertung der Proben aus Versuchen des Hauptprojekts (Untersuchung von Deckschichten mittels REM, EDX und Röntgendiffraktometrie, Schliffuntersuchungen).