In der Abteilung „Qualifizierung von konzentrierenden Solarsystemen“ messen und bewerten Wissenschaftler die Qualität von Komponenten, Kollektorsystemen oder ganzen Solarfeldern. Basierend darauf werden Verbesserungsmöglichkeiten identifiziert und umgesetzt. Ein weiterer Arbeitsschwerpunkt ist die Entwicklung von geeigneten Messmethoden und -geräten.

Reflektivitätsmessung an einem Parabolrinnenkollektor

Die Qualität der in solarthermischen Kraftwerken eingesetzten Komponenten und Systeme ist ein entscheidendes Kriterium zur Erreichung von hohen Wirkungsgraden und Kostensenkungen. Durch seine langjährige intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit im Bereich Qualifizierung zählt das DLR Institut für Solarforschung weltweit zu den Wegbereitern für einheitliche Qualitätsstandards bei Komponenten und Systemen in Solarthermischen Kraftwerken.

Komponentenherstellern und Kraftwerksbetreiben bietet das Institut für Solarforschung maßgeschneiderte Leistungspakete zur Messung und Bewertung ihrer Komponenten und Systeme an.

Die Arbeitsschwerpunkte der Abteilung Qualifizierung auf einen Blick:

• Entwicklung neuer Messmethoden, Standards und Richtlinien
• Wirkungsgradmessungen und Qualitätskontrolle
• Lebensdaueranalysen
• Montageoptimierung und Betriebsüberwachung
• Ausbildung von Fachkräften insbesondere in der MENA-Region (Bestandteil des enerMENA-Projekts)
• Energiemeteorologie für CSP Kraftwerke

Die Arbeiten werden im Qualifizierungszentrum QUARZ® am DLR Standort Köln und im größten europäischen Testzentrum für konzentrierende Solartechnologien, der Plataforma Solar de Almería (PSA) durchgeführt.

Fachgruppe Komponenten

Die meteorologische Station METAS auf der PSA.

Die Fachgruppe Komponenten beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Entwicklung von Messmethoden und Qualitätskriterien zur Qualifizierung und Optimierung von Komponenten und Kollektoren solarthermischer Kraftwerke. Die Messmethoden sind auf die Bedürfnisse der Industrie angepasst und sie werden für die Vergleichbarkeit von Komponenten und die Bewertung des Einflusses auf den Gesamtwirkungsgrad im Solarkraftwerk optimiert.
Die Untersuchungen umfassen die Komponenten vom Spiegel über Receiver, Kollektorstruktur, Nachführsysteme bis hin zu ihrem Zusammenwirken im gesamten Kollektor. Dafür werden optische Eigenschaften wie Reflexions- und Absorptionsvermögen, geometrische Eigenschaften wie Formtreue und Nachführgenauigkeit, mechanische Eigenschaften wie Torsionssteifigkeit, sowie thermische Verluste berücksichtigt.
Im QUARZ® Test- und Qualifizierungszentrum für konzentrierende Solartechnik werden standardisierte Messungen in Laborprüfständen und Außenprüfständen an den Standorten Köln und an der Plataforma Solar de Almería angeboten. Darüber hinaus werden Detailanalysen durch Modellbildung und Simulation durchgeführt sowie messtechnische Hilfestellung und Beratung zur Optimierung von Solarkollektoren angeboten.

Fachgruppe Systeme

Thermorec Testbank im Qualifizierungszentrum QUARZ

Photogrammetrische Vermessung eines Heliostaten

Der Schwerpunkt der Fachgruppe Systeme liegt auf der Entwicklung und dem Einsatz von Feldmesstechniken, mit deren Hilfe die Qualität von Kollektoren oder ganzen Solarfeldern im Kraftwerkseinsatz ermittelt, bewertet und optimiert wird.
Dies umfasst neben der optischen Qualifizierung von Solar- und Heliostatenfeldern bzw. Untereinheiten davon auch die thermische Charakterisierung von Receiversystemen für solare Turmkraftwerke und Parabolrinnnenkraftwerke.

Ergänzend hierzu kommen Themen im Umfeld der Energiemeteorologie in Form von Direktstrahlungsmessungen, Sunshapeuntersuchungen, Untersuchung der atmosphärischen Auslöschung auf CSP Kraftwerke, Verschmutzungsanalysen und Wolkendetektion.

Messtechnische Hilfestellung zur Optimierung von solarthermischen Kraftwerken vor Ort sowie gezielte Schulung und Ausbildung von Fachkräften der MENA-Region im Rahmen des enerMENA-Projekts runden die Tätigkeit der Gruppe ab.

Als Methoden kommen unter anderem Photogrammetrie und Deflektometrie, Flussdichte- und Infrarot-Messtechnik, meteorologische Messtechnik, Bildverarbeitung und unterstützende Modellbildung und Simulation zum Einsatz.

Fachgruppe Komponentenbeständigkeit

Bewitterungsprüfstand für Spiegelproben

Der Schwerpunkt der Fachgruppe Systeme liegt auf der Entwicklung und dem Einsatz von Feldmesstechniken, mit deren Hilfe die Qualität von Kollektoren oder ganzen Solarfeldern im Kraftwerkseinsatz ermittelt, bewertet und optimiert wird.
Dies umfasst neben der optischen Qualifizierung von Solar- und Heliostatenfeldern bzw. Untereinheiten davon auch die thermische Charakterisierung von Receiversystemen für solare Turmkraftwerke und Parabolrinnnenkraftwerke.

Ergänzend hierzu kommen Themen im Umfeld der Energiemeteorologie in Form von Direktstrahlungsmessungen, Sunshapeuntersuchungen, Untersuchung der atmosphärischen Auslöschung auf CSP Kraftwerke, Verschmutzungsanalysen und Wolkendetektion.

Messtechnische Hilfestellung zur Optimierung von solarthermischen Kraftwerken vor Ort sowie gezielte Schulung und Ausbildung von Fachkräften der MENA-Region im Rahmen des enerMENA-Projekts runden die Tätigkeit der Gruppe ab.

Als Methoden kommen unter anderem Photogrammetrie und Deflektometrie, Flussdichte- und Infrarot-Messtechnik, meteorologische Messtechnik, Bildverarbeitung und unterstützende Modellbildung und Simulation zum Einsatz.