Der Forschungsstand im Bereich latenter Hochtemperatur-Wärmespeicher ist momentan noch gering. Kommerziell sind noch keine solchen Systeme für solarthermische Kraftwerke verfügbar. Da die Speicherung für die solare Direktverdampfung und andere Anwendungen mit zweiphasigen Arbeitsmedien äußerst effizient ist, hat diese Entwicklung einen hohen Stellenwert. Das Ziel ist es, einen funktionsfähigen Speicher für direktverdampfende solarthermische Kraftwerke zu entwickeln. Dieser Speicher soll ebenso in industriellen Prozessen, beispielsweise zur Abwärmenutzung, eingesetzt werden.

Ziel des Projekts „Salzbasierter Latentwärmespeicher für solare Dampferzeugung und Abwärmenutzung“ - kurz SALSA, ist die Entwicklung eines effizienten Latentwärmespeichers zur Speicherung von Wärme aus Dampfprozessen. Dieser zeichnet sich durch die drei folgenden Merkmale aus: Entkopplung der Speicherkapazität von der installierten Wärmeübertragerfläche durch Einsatz eines Schnecken-Wärmeübertragers (SWÜ), Verdampfung/Kondensation im SWÜ und Hochdruckbeständigkeit bis 100 bar. Es werden zwei Prototypen des Speichers in verkleinertem Maßstab getestet. Danach soll eine Demonstrator-Anlage für das bestehende solarthermische Fresnel-Kraftwerk PE1 geplant, gebaut, in Betrieb genommen und in einer Testphase vermessen werden. Die Ergebnisse dienen als Grundlage zur Optimierung des Speichers. Parallel dazu modellieren die Wissenschaftler den Speicher und beurteilen in einer Simulation, die Betriebsstrategie und die Wirtschaftlichkeit des Speichers mit einer Jahresdauerrechnung. Bis 2016 soll der Speicher in das Kraftwerk PE1 im südspanischen Calasparraintegriert werden.

Derzeit führen die Forscher Simulationen und Experimente durch und werten diese aus, um die Wirtschaftlichkeit des Speicherkonzepts schlüssig nachzuweisen. In der darauffolgenden Projektphase wird der Speicher als Demoanlage im Kraftwerk aufgebaut, vermessen und bewertet. Im SALSA-Projekt untersuchen die Verbundpartner einen neuartigen Ansatz, einen Latentwärmespeicher technisch umzusetzen. Bei den bisher verfolgten Konzepten zur latenten Speicherung von Hochtemperaturwärme ist die Leistung des Wärmeübertragers immer direkt an die Speicherkapazität gekoppelt, da der Wärmeübertrager fest im Speichermaterial vergossen ist. Bisher musste die Wärmeübertrager-Fläche im gleichen Maßstab vergrößert werden wie die Wärmekapazität, um eine gleiche Leistung zu erreichen. Im in diesem Projekt verfolgten Konzept kann man diese Faktoren entkoppeln, und so die Wirtschaftlichkeit bei großen Systemen steigern.

Bisher sind Druckbeständigkeiten bis 30 bar möglich. An zwei Laborprototypen optimieren die Forscher den Einsatz von Schnecken-Wärmeübertragern in Latentwärmespeichern. Sie wollen nun eine Druckbeständigkeit bis 100 bar erreichen, die Fertigung vereinfachen und die Kosten von Schnecken-Wärmeübertragern verringern. Anschließend folgt eine Untersuchung einer Demonstrator-Anlage, die im solarthermischen Kraftwerk mit anschließender Optimierung der Betriebsstrategien und der Regelung des Systems getestet wird. Ein mobiles Messdaten-Erfassungssystem wird hierfür entwickelt und genutzt.

Der Schnecken-Wärmeübertrager wird entwickelt und mit Modellen für ein solarthermisches Kraftwerk verschalten. In System-Simulationen werden Betriebsstrategien anhand von Parameterstudien beurteilt und anhand der Resultate eine Kostenabschätzung für den Speicher vorgenommen.
Derzeit untersuchen die Wissenschaftler die Wirtschaftlichkeit des Speichers. Sie erwarten, dass sowohl die Materialkosten als auch die Fertigungskosten durch eine genauere Analyse und Optimierung der Komponenten gesenkt werden können. Des Weiteren kann durch die Annahme einer Erhöhung der Produktionskapazität eine Kostensenkung erzielt werden.