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Von: Dennis L.
Projekt PEGASUS

Schwefel als Stromspeicher für Solarenergie

Die Speicherung der durch Solartechnik gewonnenen Energie ist immer noch mit Problemen verbunden. Ein neues Versuchskraftwerk, welches unter dem Namen PEGASUS Projekt läuft, versucht nun die Energie in Schwefel zu speichern.

Das DLR will Solarenergie in Schwefel speichern.
© DLR

Jülich (Deutschland). Die Solartechnik ist mittlerweile fester Bestandteil unseres Alltags geworden. Auf diverseren Hausdächern, Garagen und Firmengeländen befinden sich kleine Solaranlagen. Neuerdings gibt es sogar Carports und Terrassenüberdachungen mit Solar. Aber auch in Uhren, Taschenrechner und Lampen finden sich kleine Solarzellen. Dennoch gibt es ein Problem mit der Solaranergie: Die effiziente Speicherung der gewonnenen Energie. Forscher vom Institut für Solarforschung des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt arbeiten aus diesem Grund daran, neue Speichermöglichkeiten für die Sonnenenergie zu entwickeln. Mit dem Projekt PEGAUS, einem solarthermischen Versuchskraftwerk in Jülich, wird daher bald ein Schwefelsäurereaktor getestet, der die Sonnenenergie fast verlustfrei speichern soll.

Gemeinsam mit europäischen Forschungspartnern arbeitet das DLR an einem Prozess zur Stromerzeugung ohne Ausstoß von CO2, der auf der Verbrennung von Schwefel basiert und es ermöglichen soll, Solarenergie dauerhaft in Form von Schwefel zu speichern. Dazu wird im letzten Projektjahr des Versuchskraftwerks in der Solarturmanlage eine Partikeltechnologie integriert, welche einen Schwefel-Kreisprozess ermöglicht.

Minimale Verluste – hohe Speicherdichte

Da Schwefel einer der wichtigsten Rohstoffe der chemischen Industrie ist, ist der Umgang mit Schwefel, Schwefelsäure und den Spaltprodukten ein industrielles Standardverfahren. Lassen sich thermische Solarkraftwerke effizient mit konventionellen Methoden der Schwefelsäureerzeugung kombinieren, dann könnte Schwefel in Zukunft ein wichtiges Speichermaterial für Solarenergie werden.

Wie die Forscher vom DLR herausfanden, kann Schwefel dauerhaft die Solarenergie, mit nur geringen Energieverlusten und mit einer 30-mal höheren Energiedichte speichern als übliche Schmelzsalzspeicher. Die Langzeitspeicherung von Solarenergie ist eine elementare Grundvoraussetzung, um fossile Kraftwerke zukünftig vollständig durch erneuerbare Energiequellen ersetzen zu können. Ein weiterer Vorteil des Schwefels ist, dass es sich in Form von Pulver oder als Flüssigkeit leicht per Schiff, Bahn oder LKW transportieren lässt.

Schwefel-Kreisprozess um keine Energie zu verlieren

In flexiblen Stromkraftwerken kann Schwefel anstelle von Erdgas zur Stromerzeugung genutzt werden. Aus der Verbrennung von Schwefel entsteht Schwefeldioxid, welches in einem Schwefel-Kreisprozess mit Wasser gemischt und in einem Disproportionierungsreaktor in frischen Schwefel und in verdünnte Schwefelsäure umgewandelt wird. Die Schwefelsäure kann dann wiederum in einem weiteren Reaktor in Schwefeldioxid umgewandelt werden. Die Innovation des PEGASUS Projekts ist die Kombination der solaren Partikelreceiver mit einem Schwefelsäurespaltungsreaktor.

Der Plan sieht vor, dass bei Sonnenschein der Schwefelspeicher gefüllt und der Schwefelsäuretank geleert wird. Bei bewölktem Himmel oder in der Nacht wird Schwefel aus dem Speicher entnommen und der Schwefelsäuretank befüllt. Die Erzeugung von Strom erfolgt dabei durch die Schwefelverbrennung kontinuierlich im 24-Stunden-Betrieb. Es wird also mit Schwefel und Schwefelsäure, in einem praktisch verlustfreien Kreislauf, ein erneuerbarer Grundlaststrom mit einer konstanten Produktionsrate erzeugt.

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