Verbundvorhaben: HP-BIG - Senkung des Wärmepreises bei solarthermischen Großanlagen mit Heatpipe-Vakuumröhrenkollektoren; Teilvorhaben: Entwicklung der Vakuumröhrenkollektoren und der Anlagenkonzepte
Zeitraum
2021-11-01 – 2024-10-31
Bewilligte Summe
243.058,00 EUR
Ausführende Stelle
Förderkennzeichen
03EN6011C
Leistungsplansystematik
Kollektorkonzepte, Kollektorentwicklung [EB2011]
Verbundvorhaben
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)
Projektträger
Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESN6)
Förderprogramm
Energie
Zentrales Projektziel ist die Senkung des Wärmepreises bei solarthermischen Großanlagen zur Einspeisung in Wärmenetze sowie Gewerbe- und Industrieanwendungen um bis zu ca. 35% im Vergleich zum Stand der Technik. Um dieses anspruchsvolle Ziel zu erreichen werden im Projekt Anlagen mit Heatpipe-basierten (HP) Vakuumröhrenkollektoren weiterentwickelt. Aufgrund ihrer einfachen Hydraulik und der inhärenten Möglichkeit, die Anlagentemperaturen gezielt zu begrenzen, bieten diese Kollektoren ein noch nicht erschlossenes Potential für den Einsatz in den anvisierten Anwendungsbereichen, vor allem bei der Prozesswärmeerzeugung und bei der Unterstützung von Wärmenetzen mit hohen solaren Deckungsanteilen, die einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung des Wärmesektors spielen können. Basis für die weitere Entwicklung bildet das Produkt MEGA-Kollektor der Fa. AKOTEC sowie die Erkenntnisse der Verbundpartner aus den bisherigen Forschungsaktivitäten mit HP-Kollektoren. Dabei werden unterschiedliche Ansätze verfolgt: Bei den Voll-Vakuumröhren der Fa. NARVA sollen durch den Einsatz der Laser-Technologie günstigere Materialien für die Absorber-Finnen verwendet sowie günstigere Glas-Metallverbindungen realisiert werden. Alternativ dazu werden HP-Lösungen mit Dewar-Röhren erarbeitet. Für beide Röhrentypologien sind geeignete Reflektoren sowie Heatpipes mit optimaler Temperaturschaltung zu entwickeln und bewerten. Im Bereich des Solarkreises ermöglichen HP-Kollektoren eine deutliche Vereinfachung der Verrohrung bei Großanlagen. Basierend auf ihrer inhärenten Temperaturbegrenzung können zudem Rohrleitungen aus Kunststoff, kleiner dimensionierte Kompensationsgefäße und preiswerte Komponenten eingesetzt werden. Dadurch wird eine Senkung der Herstellkosten von ca. 40% erwartet. Weitere, zurzeit nicht quantifizierbare Vorteile ergeben sich aus dem wartungsarmen Betrieb der Anlagen.