SolarReaktor Sondierung prozessorientierter Konzeptentwicklung solarer Reaktoren und deren Einsatzpotentiale

Ausgehend von verschiedenen 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 Geschäftsmodelle hindern relevante Stakeholder (Solarfirmen, Anlagen- und Technologielieferanten, Industrie) das Forschungs- und Entwicklungsrisiko zu übernehmen und in entsprechende Entwicklungen zu investieren.
Mit dem vorliegenden Projektergebnis werden die Lücken adressiert und mit dem dargestellten Potential konkrete Forschungsarbeiten angeschoben.

Ausgangssituation

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 Energien.