Hochtemperatur-Energiespeicher

Der nächste Schritt zu klimafreundlichen Treibstoffen

Synhelion Solarwärme
Der Solarturm vom Forschungszentrum IMDEA Energy in Móstoles, Madrid: Das Spiegelfeld konzentriert Sonnenlicht auf die Spitze des Solarturms, wo die erzeugte Solarwärme für die Herstellung von synthetischen Treibstoffen genutzt wird.
© Synhelion

Synhelion und die Empa forschen an einem Hochtemperatur-Energiespeicher, der wichtig für die Herstellung von klimafreundlichen solaren Treibstoffen ist. Das Projekt soll zum weltweit ersten Mal das günstige und skalierbare Speichern von Hochtemperatur-Solarwärme von über 1.000 °C ermöglichen.

Synhelion stellt nachhaltige Treibstoffe wie Benzin, Diesel und Kerosin her, die mit herkömmlichen Verbrennungsmotoren und Flugzeugtriebwerken kompatibel sind. Für die Herstellung dieser synthetischen Treibstoffe hat das Spin-off der ETH Zürich ein solar-thermochemisches Verfahren entwickelt, das auf Prozesswärme aus konzentriertem Sonnenlicht basiert.

Damit die chemischen Reaktoren für die Herstellung von synthetischen Treibstoffen rund um die Uhr betrieben werden können, wird ein kosteneffizienter Hochtemperatur-Wärmespeicher (TES für thermische Energiespeicher) benötigt. Dieser speichert einen Teil der Solarenergie für die Nacht oder für bewölkte Perioden und ermöglicht somit einen kontinuierlichen Betrieb der Reaktoren. Auf diese Weise lässt sich die Auslastung der Anlage zur Herstellung solarer Treibstoffe deutlich erhöhen, und Investitionsausgaben können drastisch gesenkt werden.

Auf dem Markt sind derzeit noch keine TES erhältlich, die mit den hohen Temperaturen, den Zykluszeiten und dem Wärmeträgerfluid der Synhelion-Technologie kompatibel sind. Aus diesem Grund entwickelt Synhelion die Feststoff-Wärmespeicher-Technologie selbst weiter. Damit soll erstmals das Speichern von solarer Hochtemperatur-Wärme von über 1.000°C auf günstige und skalierbare Weise ermöglichen.

Im Rahmen des von der Schweizerischen Agentur für Innovationsförderung Innosuisse geförderten Forschungsprojektes mit der Empa sollen Speicher- und Isolationsfähigkeit hinsichtlich Materialkosten, spezifisch hoher Speicherkapazität und Lebensdauer optimiert werden. Zudem wird für die weltweit erste solare Treibstoffanlage in industriellem Maßstab, die 2022 von Synhelion gebaut wird, ein Design erarbeitet.

»Thermische Energiespeicher sind im Vergleich zu Batteriespeichern viel günstiger und umweltfreundlicher. Die Weiterentwicklung unserer TES-Lösung ist entscheidend, um kostengünstig und kontinuierlich synthetische Treibstoffe zu produzieren. Mit unseren solaren Treibstoffen können wir einen wichtigen Beitrag zur Bekämpfung der Klimakrise leisten«, erklärt Lukas Geissbühler, Leiter der Abteilung Thermische Systeme bei Synhelion.


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EMPA St. Gallen, ETH Zürich