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Flüssigsalztechnologie (FST)

Warum Salz als thermisches Speichermedium?
SolarsalzFST
Solarsalz bei Raumtemperatur

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:

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