Abteilung Flüssigsalztechnologie (FST)

Willkommen in unserer Abteilung für Flüssigsalztechnologie (FST) am ITES!
Wir sind ein interdisziplinäres Team aus engagierten Wissenschaftler:innen, Ingenieur:innen und Studierenden.

Unsere Arbeit fokussiert sich auf die Entwicklung und Integration von thermischen Energiespeichern, insbesondere auf Basis von Flüssigsalzsystemen. Dabei forschen wir an zukunftsweisenden Lösungen für die zeitversetzte Nutzung erneuerbarer Energien, vor allem in Power-to-X-Anwendungen und der industriellen Prozesswärme mithilfe von thermischen Energiespeichern (kurz: TES)

Die Forschungsgebiete unserer Abteilungen sind: 

Industrielle Solaranlage mit Feldern und Gebäuden auf freiem Gelände. FST
Systemintegration
Explosionstest eines Raketenantriebs auf einer Testanlage im Freien. FST
Experimentielle Forschung
Metallzylinder mit gerillter Innenstruktur aus der Nähe fotografiert. FST
Hochleistungswärmetauscher
Querschnitt einer industriellen Turbomaschine mit sichtbaren Bauteilen und Rohrleitungen.
Simulation

Warum Salz als thermisches Speichermedium?

Flüssigsalz kann je nach Zusammensetzung bis zu 750 °C drucklos als Speichermaterial eingesetzt werden. Solarsalz wird z.B. seit Jahrzehnten in konzentrierten solarthermischen Kraftwerken bei Temperaturen bis zu 550 °C angewendet. Somit ist Salz ein marktreifes, kostengünstiges Speicher- und Transfermaterial mit großer Speicherkapazität und ideal für vielseitige Anwendungen in Stromproduktion und Industriewärmeprozesse.

Im Gegensatz zu Wasser bleiben Salze bei hohen Temperaturen und ohne Druck einphasig - also vollständig flüssig. Sie haben zwar nur etwa ein Drittel der Wärmespeicherkapazität von Wasser, sind aber chemisch stabil. Im Vergleich zu Feststoffspeichern ist das Flüssigsalz hier auch gleichzeitig das thermische Transfermedium - damit vereinfacht sich der Wärmeübertragungsprozess durch Einsparung von Systemkomponenten. 

Nitrat- und Nitritsalze sind bis 550 °C chemisch und physikalisch stabil. Sie werden hauptsächlich als Speichermedium und Wärmeträger für Dampfkraftwerke und industrielle Wärmeprozesse verwendet. Unten sind die thermischen Eigenschaften von 3 typischen Salzen dargestellt:

Weißes Kalziumcarbonat-Granulat auf blauem Hintergrund, für industrielle Nutzung geeignet. FST
Solarsalz bei Raumtemperatur

Eigenschaften

Zusammensetzung
[Gew.-%]
Dichte ρ
[kg/m³]
Wärmekapazität cv
[J/(kg·K)]
Schmelzpunkt
[°C]
Max. Temperatur
[°C]
Vol. Speicherdichte
[kWh/m³]

Solarsalz

60 KNO₃ - 40 NaNO₃
2090 – 0.636·T(K)
1443 + 0.172·T(K)
220
600
322

HITEC

53 KNO₃ – 40 NaNO₂ - 7 NaNO₃
1938 – 0.732·T(K)
1.560 – 0.001·T(K)
142
535
267

HITEC XL

48 Ca(NO₃)₂ – 45 KNO₃ - 7 NaNO₃
2240 – 0.827·T(K)
1542 – 0.322·T(K)
120
500
243
Über Uns
Vor- / Nachname Funktion Raum Telefon E-Mail
Abteilungsleiterin CN 420 xiaoyang gaus-liu does-not-exist.kit edu
Hilfswissenschaftler für Integration von TES 143   yekta baysan does-not-exist.partner kit edu
4 weitere Personen sind nur innerhalb des KIT sichtbar.

Aktuelle Projekte

Solarkraftwerk mit Sonnenkollektoren und technischen Anlagen in ländlicher Umgebung. FST
Industriekooperation
Luftaufnahme einer Industrieanlage mit Solarpaneelen und Gebäuden. KIT
Balance of Power (Fusion)
Kohlekraftwerk mit Kohlehaufen und Förderband unter blauem Himmel.
KKW-Integration
Metallischer zylindrischer Behälter mit Kabeln und technischer Ausrüstung im Inneren.
LIVE Experiment

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