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Hinter den Kulissen: Dr. Odenthal

Kurzinterview mit Dr. Christian Odenthal vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Köln (DLR)

Sie forschen in der Testanlage für Wärmespeicherung in Salzschmelzen (TESIS) am DLR-Instituts für Technische Thermodynamik in Köln. Warum ist eine solche Großanlage wichtig für die Forschung?
Eine Großanlage stellt gewissermaßen den Übergang von grundlagenorientierter Forschung zur späteren Endanwendung dar. In einer Großanlage können Randbedingungen nachgestellt werden, wie sie auch im realen System später auftreten. Gleichzeitig können unerwünschte Randeffekte, die im Labormaßstab die Auswertung erschweren, eliminiert werden. In unserer Großanlage, bei der es sich eigentlich um zwei Anlagen handelt, können wir zum einen innovative Wärmespeicherkonzepte untersuchen und zum anderen Komponenten testen, die in Flüssigsalzkraftwerken verwendet werden.

Was genau ist Ihr Forschungsgebiet und woran arbeiten Sie aktuell?
Mein Forschungsgebiet sind Eintank-Flüssigsalzspeicher. Flüssigsalzspeicher werden seit etwa 10 Jahren in solarthermischen Kraftwerken genutzt. Hierbei wird durch Sonnenstrahlung etwa 300°C heißes, flüssiges Salz auf bis zu 560°C erhitzt und in zwei separaten Tanks gespeichert. Nachts und bei Wolkendurchzügen kann dann mit der im Salz gespeicherten Wärme das Kraftwerk weiter Strom produzieren. Bei meinem Forschungsgebiet wird das heiße und kalte Salz zusammen in einem einzigen Tank gespeichert, was die Kosten deutlich reduzieren kann. Das Konzept funktioniert ähnlich wie bei einem Latte-Macchiato: Hier bleiben heißer Kaffee und kalte Milch voneinander getrennt, weil der Kaffee etwas leichter ist als die Milch. Genauso verhält es sich auch mit dem Flüssigsalz, das kältere Salz bleibt unten im Tank und das erhitzte Salz kann darüber geschichtet werden.

Aktuell untersuche ich in zwei Projekten wie sich das Konzept noch weiter verbessern lässt. Im ersten Projekt soll eine schwimmende Trennschicht eine schärfere Trennung des Salzes bewirken. Im zweiten Projekt soll der Speicher mit einer Schüttung befüllt werden, die dann die Wärme speichert. Damit kann die benötigte Salzmenge deutlich reduziert werden, was die Kosten weiter senken kann. Beide Konzepte können wir in der TESIS-Anlage gut testen.

Welchen Nutzen haben Ihre Forschungsergebnisse und wer profitiert davon?
Einen Nutzen haben letztendlich zwei Gruppen von Menschen. Wenn wir experimentelle Daten aus der Versuchsanlage veröffentlichen, profitieren davon alle Wissenschaftler, die ebenfalls auf dem Gebiet forschen. So können diese zum Beispiel ihre Simulationsmodelle mit den Daten validieren und damit ganze Systeme simulieren. Darüber hinaus gibt es vielschichtige Anwendungsgebiete, auch über die solarthermischen Kraftwerke hinaus. Derzeit haben wir in Deutschland einen massiven Zubau erneuerbarer Energie, wodurch es jedoch auch zu starken Schwankungen des Strompreises kommt. Man könnte also alte Kraftwerke mit einem Flüssigsalzspeicher zu sogenannten Wärmespeicherkraftwerken umrüsten. Diese wären viel langlebiger und kostengünstiger als Batteriespeicher, da die Infrastruktur ja schon vorhanden ist. So oder so würden wir alle davon profitieren, wenn erneuerbare Energie sich kostengünstig speichern lässt.

War es schon immer Ihr Wunsch Wissenschaftler zu werden oder woher kam Ihre Motivation?
Ich habe schon im Studium festgestellt, dass mich die Inhalte mehr als manch andere Kommilitonen interessiert haben. Ich war der Wissenschaft also schon mal nicht abgeneigt. Aus diesem Grund habe ich mich auch zu einer Promotion entschieden, allerdings nur, weil mich das Thema auch wirklich interessiert hat. Ansonsten wäre ich wohl in der Industrie gelandet, vermutlich aber auch in einem forschungsnahen Bereich.

ZUR PERSON
Dr. Christian Odenthal ist 1983 in Langenfeld geboren. An der RWTH Aachen und University of Bath studierte er Maschinenbau, mit Vertiefung im Bereich Energietechnik. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart promovierte er über ein Wärmespeichersystem für solarthermischen Kraftwerke. Seit 2016 ist Christian Odenthal Projektleiter im Fachgebiet Thermische Systeme für Flüssigkeiten am DLR in Köln.