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SolarReaktor - Sondierung prozessorientierter Konzeptentwicklung solarer Reaktoren und deren Einsatzpotentiale

Die Sondierung SolarReaktor entwickelt basierend auf einer umfassenden Erhebung von für die Versorgung mit Solarenergie geeigneter Verfahren, Prozesse und Reaktoren relevanter Industriebranchen ein radikal neu gedachtes Solarreaktor-Konzept, stellt den dafür notwendigen Forschungsbedarf dar und bewertet dessen Einsatzpotentiale.

Ausgangssituation / Motivation

Die europäische Industrie muss einen signifikanten Beitrag zur Dekarbonisierung und zur Erreichung der europäischen Klimaziele leisten. Für den effizienten Einsatz von Energie und die bestmögliche Integration erneuerbarer Energieträger braucht es radikale Innovationssprünge, zur signifikanten Senkung der Kosten erneuerbarer Energieträger. Aktuelle Forschungen und Entwicklungen beschäftigen sich mit solch innovativen Ansätzen industrieller Verfahren und Prozesse, wo durch eine Umstellung auf kontinuierliche thermische Verfahren oder den Einsatz innovativer Verfahren (thermochemisch, photokatalytisch, elektrolytisch) eine deutliche Steigerung der Energieeffizienz erwartet wird. Gleichzeitig werden auch Reaktoren laufend entwickelt und zeigen das Potential der Prozessintensivierung – signifikant geringerer (exergetischer) Energiebedarf und größeres Potential für die Integration Erneuerbarer. Ausgehend von den beschriebenen Ansätzen ist die Entwicklung eines Solarreaktors, das Konzept der Kombination von Prozessintensivierung (neue Verfahren, Prozesse und Reaktoren) mit solarer Versorgung (thermisch, direkte Strahlung oder solar-elektrolytisch), ein radikaler Innovationssprung. Hohe System-Effizienzen, signifikante Systemvereinfachungen, verbesserte Prozessführungen, leichtere Regelbarkeit bzw. Integration und vor allem erhebliche Kostenreduktionen werden erwartet. Laufende Forschungen solarer Reaktoren, spezifisch für solare Hydrolyse oder die Abwasserbehandlung, zeigen vielversprechende Ergebnisse. Die erreichten Einsparungen und Vereinfachungen bestätigen das erwartete spezifische Umsetzungspotential, ohne jedoch Schlussfolgerungen für andere Prozesse oder Anwendungen zuzulassen.

Es fehlt an einer umfassenden qualitativen und quantitativen Bewertung für das Konzept des Solarreaktors und dessen Anwendungsmöglichkeiten in den relevanten energieintensiven Industriesektoren. Nicht vorhandenes Bewusstsein für Solarreaktoren, nicht definierter Forschungsbedarf und fehlende mittelfristige Umsetzungs- und Geschäftsmodellen hindern relevante Stakeholder (Solarfirmen, Anlagen- und Technologielieferanten, Industrie) das Forschungs- und Entwicklungsrisiko zu übernehmen und in entsprechende Entwicklungen zu investieren.

Erwartete Ergebnisse

Die Sondierung Solarreaktor adressiert diese offenen Fragen und entwickelt basierend auf einer umfassenden Anforderungsanalyse von geeigneten Verfahren, Prozessen und Reaktoren an die Solarversorgung ein radikal neu gedachtes modulares Solarreaktor-Konzept (Versorgung, Reaktor, Speicher, Regelung, Backup).

Die Anwendung des Konzeptes für 4 Konzeptstudien (je Verfahrensart) und daraus erwartete Erkenntnisse zur Anwendbarkeit bzw. Anforderungen an die Module ist die Basis für die Bewertung des tatsächlichen Umsetzungspotentials und die Definition kurz- und mittelfristiger Forschungsfragen. Die Sondierung liefert die Entscheidungsgrundlage für weitere Aktivitäten und die Initiierung konkreter Forschungsprojekte mit Stakeholdern der relevanten Branchen zur Entwicklung einer österreichischen Technologieführerschaft.


Projektleitung

DI Jürgen Fluch

Auftraggeber

Das Projekt wird vom Österreichischen Klima- und Energiefonds im Rahmen des Energieforschungsprogramms der FFG gefördert.
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The project is funded by the Austrian Climate and Energy Fund within the energy research program executed by FFG

Projektkoordination

AEE INTEC

Status

laufend