COSMOS

Die Speicherung von sensibler Wärme im Hochtemperaturbereich (> 300 °C) erfolgt zunehmend unter Anwendung von Salzschmelzen als Wärmeträgermedium. Salzschmelzen ermöglichen im Vergleich zu anderen Wärmeträgern neben der thermischen Stabilität und Kosteneffizienz eine Skalierbarkeit der Speichertechnologie im großtechnischen Maßstab. So werden in Solarthermie-Großkraftwerken wie beispielsweise Gemasolar (Spanien), Crecent Dunes (USA) und Shouhang Dunhuang (China) Salzschmelzespeicher eingesetzt. Im Rahmen der Energiewende können Salzschmelzesysteme als thermische Energiespeicher außerdem einen wesentlichen Beitrag zur Flexibilisierung des Energienetzes liefern und eine Schlüsseltechnologie zur Sektorenkoppelung darstellen.

Die Versuchsanlage COSMOS (COrrosion and heat Storage test facility for MOlten Salts), besteht aus einem Wärmespeichertank und einem Salzschmelzeloop. Das System adressiert das Ziel der Untersuchung des Wärmespeicher- und Wärmeeintragsverhaltens von neuartigen Chloridsalzschmelzen sowie der Materialbeständigkeit gegenüber diesen Wärmeträgerfluiden. Der Wärmespeichertank bevorratet ein Speichervolumen von circa 200 Liter der Salzschmelze. Der Wärmeeintrag in die Salzschmelze erfolgt durch drei Heizzonen mit variabler oder konstanter Heizrate über die Tankwandung des Salzschmelzetankes mit einer elektrischen Gesamtheizleistung von 40 kW bis zu einer maximalen Medientemperatur von 800 °C.

Mittels einer Hochtemperatur-Pumpe nach Cantilever-Bauart kann die Salzschmelze in eine vorgeheizte Rohrschleife gefördert werden. Bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 0,5 – 5,0 m/s können Materialversuche im strömenden Fluid mit verschiedenen keramischen und metallischen  Probengeometrien durchgeführt werden. Eine weitere Sektion ermöglicht die experimentelle Bestimmung des Wärmeübertragungskoeffizienten in Abhängigkeit der Medientemperatur und der Strömungsgeschwindigkeit.

Anlagenbetreuer

Dr.-Ing. Marion Herrmann