Solar-Forschung für die Energiewende: Größte künstliche Sonne der Welt eingeweiht

149 Hochleistungsstrahler können gebündelt ein Vielfaches der Sonnenstrahlung erzeugen.
149 Hochleistungsstrahler können gebündelt ein Vielfaches der Sonnenstrahlung erzeugen.

Die größte künstliche Sonne der Welt scheint seit dem 23.03.2017 in Jülich. Mit der Anlage sollen unter anderem Produktionsverfahren für solare Treibstoffe, wie beispielsweise Wasserstoff, entwickelt werden.

Der nordrhein-westfälische Umweltminister Johannes Remmel nahm gemeinsam mit Dr. Georg Menzen (BMWi) und Prof. Dr. Karsten Lemmer, Vorstand für Energie und Verkehr des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), die neue Forschungsanlage "Synlight" in Betrieb.

"Um die Ziele zum Ausbau der erneuerbaren Energien zu erreichen, brauchen wir den praktischen Ausbau vorhandener Technik. Aber ohne Investitionen in innovative Forschung, in modernste Technologien und auch in weltweite Leuchtturmprojekte wie Synlight wird die Energiewende stecken bleiben", sagte Remmel.

 

149 Xenon-Kurzbogenlampen; Temperaturen bis zu 3.000 Grad Celsius

In dem dreistöckigen Synlight-Gebäude strahlen insgesamt 149 Xenon-Kurzbogenlampen. Zum Vergleich: in einem großen Kinosaal wird die Leinwand durch eine solche Lampe bestrahlt. Die Wissenschaftler können die Strahler auf eine Fläche von 20 mal 20 Zentimeter fokussieren. Trifft die Strahlung der Lampen mit einer Leistung von bis zu 350 Kilowatt dort auf, hat sie die bis zu 10.000-fache Intensität der Solarstrahlung auf der Erde.

Im Fokus der Lampen entstehen Temperaturen bis zu 3.000 Grad Celsius. Diese nutzen die Forscher, um Treibstoffe wie z. B. Wasserstoff durch Aufspalten von Wasser herzustellen.

"Erneuerbare Energien bilden zukünftig das Rückgrat für die weltweite Energieversorgung", sagt DLR-Vorstand Lemmer. "Solar erzeugte Kraft-, Treib- und Brennstoffe bieten große Potenziale für die Langzeitspeicherung, die Erzeugung chemischer Grundstoffe und die Reduzierung von CO2-Emissionen. Synlight gibt unseren Forschungen auf diesem Gebiet Rückenwind."

 

Schnellere Entwicklung unter Laborbedingungen

Da die Sonne in Mitteleuropa unregelmäßig scheint, ist für die Entwicklung von Produktionsverfahren solarer Treibstoffe eine künstliche Sonne das Mittel der Wahl. Bei den Synlight-Versuchen können Schlechtwetterperioden und schwankende Strahlungswerte die Tests und ihre Auswertung nicht erschweren oder verzögern. Jülich bietet außerdem die passende Infrastruktur, u.a. einen Solarturm, und ein geeignetes wissenschaftliches Umfeld für die Solar-Forschung.

Den Wissenschaftlern am DLR-Institut für Solarforschung ist die Herstellung von Wasserstoff mit Hilfe von Solarstrahlung bereits vor Jahren geglückt, allerdings im Labormaßstab. Damit solche Prozesse für die Industrie interessant werden, muss der Maßstab deutlich vergrößert werden. Das ist das Ziel von Synlight.

 

Lücke in der Qualifizierung solarthermischer Komponenten und Prozesse gefüllt

"Synlight füllt eine Lücke in der Qualifizierung solarthermischer Komponenten und Prozesse", erklärt Dr. Kai Wieghardt, der den Aufbau der Anlage maßgeblich betreut hat. "Die neue künstliche Sonne steht zwischen den Anlagen im Labormaßstab, wie dem Hochleistungsstrahler im DLR in Köln, und den großtechnischen Anlagen wie dem Solarturm hier in Jülich."

Für die Experimente stehen drei Bestrahlungskammern zur Verfügung. Die notwendigen Lampen werden, je nach Bedarf, gebündelt oder flächig auf den Testaufbau ausgerichtet. Mit den drei Kammern können mehrere Experimente gleichzeitig vorbereitet werden.

 

23.03.2017 | Quelle: DLR | solarserver.de © Heindl Server GmbH

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