Verbundvorhaben: LIMELISA - Schlüsselkomponenten für Flüssigmetall- und Flüssigsalz-Wärmespeicher der nächsten Generation; Teilvorhaben: Aufbau eines Flüssigsalz-Kreislaufs für erhöhte Betriebstemperaturen und Untersuchung von Strukturmaterialien
Zeitraum
2021-02-01 – 2025-01-31
Bewilligte Summe
1.096.657,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EE5050B
Leistungsplansystematik
Fortgeschrittene Kraftwerkssysteme - Kraftwerke mit Null Emissionen [EA1325]
Verbundvorhaben
01213736/1 – LIMELISA - Schlüsselkomponenten für Flüssigmetall- und Flüssigsalz-Wärmespeicher der nächsten Generation
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)
Förderprogramm
Energie
Hochtemperatur-Wärmespeichersysteme ermöglichen eine effiziente Kopplung von Energieprozessen unabhängig von zeitlichen Verschiebungen zwischen Energieerzeugung und -bedarf. Das Projekt LIMELISA fokussiert sich auf die Technologie von Hochtemperatur-Wärmespeichern zur hocheffizienten und kostengünstigen Koppelung von volatil erzeugtem erneuerbaren Strom als Wärmequelle und einem Kraftwerksprozess zur Verstromung als Wärmesenke. Insgesamt deckt das Konzept somit die Umwandlungskette Strom-Wärme-Strom ab und kann als großskaliger Tagesstromspeicher eingesetzt werden. Dessen Wirkungsgrade können durch weitere Erhöhung der Speicherprozess-Temperaturen sowie durch Ersetzen des Elektroerhitzers durch elektrische Hochtemperatur-Wärmepumpen weiter gesteigert werden. Das Projekt LIMELISA verfolgt mit zwei Ansätzen die weitere Erhöhung der Wärmespeicher-Temperatur, um den Systemwirkungsgrad zu steigern und die Systemkosten zu senken: Erstens soll die Speichertemperatur existierender Nitratsalz-Wärmespeichersysteme von zurzeit gemäß Stand der Technik maximal 560°C auf ca. 600°C angehoben werden. Zweitens soll ein neues innovatives Wärmespeichersystem mit Bleischmelze (Flüssigmetall) als Wärmeträgermedium bis zu einer Speichertemperatur von 700 °C untersucht werden. Bei erfolgreichem Abschluss des Projekts sollen Funktionalität und Funktionsfähigkeit der für Hochtemperatur-Wärmespeicher entwickelten Schlüsselkomponenten Pumpen und Armaturen in diesen beiden Flüssigkeits-kreisläufen im Technikums-Maßstab nachgewiesen sein. Dazu werden für die Schlüsselkomponenten Pumpen und Armaturen zuerst wichtige Material-Aspekte mit Betriebstemperaturen bis 700°C experimentell untersucht, Pumpen und Armaturen dann in Hochtemperatur-Wärmespeichersystemen bei diesen Extremtemperaturen in Salz- und Metall-Fluiden geprüft und zuletzt in den Technikums-Testkreisläufen von DLR (Flüssigsalz) und KIT (Flüssigmetall) hinsichtlich ihres Betriebsverhaltens getestet.