18. September 2015
NRW-Klimaschutzminister Johannes Remmel übergibt Förderbescheid

Multifokus-Solarturm in Jülich: DLR erhält 5,2 Millionen Euro Förderung

Übergabe Förderbescheid
Bild 1/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Übergabe Förderbescheid

NRW-Umweltminister Johannes Remmel und DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Pascale Ehrenfreund am DLR-Solarturm in Jülich

Wasserstoffherstellung durch Solarenergie
Bild 2/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Wasserstoffherstellung durch Solarenergie

Umweltminister Johannes Remmel (m) auf der Forschungsebene des DLR-Solarturms

Blick auf die Spitze des Solarturms
Bild 3/5, Quelle: DLR (CC-BY 3.0).

Blick auf die Spitze des Solarturms

Prof. Pascale Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des DLR, und Prof. Bernhard Hoffschmidt, Leiter des DLR-Instituts für Solarforschung

Solarturm Jülich
Solarturm Jülich
Bild 4/5, Quelle: DLR/Lannert.

Solarturm Jülich

Auf einer Fläche von zirka acht Hektar stehen in Jülich 2153 bewegliche Spiegel (Heliostate) und lenken die Sonnenstrahlen auf die Spitze des 60 Meter hohen Turms. Dort werden die Strahlen von einem 22 Quadratmeter großen sogenannten Receiver aufgenommen und in Wärme umgewandelt. Der Receiver besteht aus porösen keramischen Elementen, die von Luft aus der Umgebung durchströmt werden. Die angesaugte Luft heizt sich dabei auf etwa 700 Grad Celsius auf. Wird der Solarturm als Kraftwerk genutzt, erzeugt diese heiße Luft Wasserdampf, der eine Turbine antreibt, die über einen Generator Strom produziert.

DLR-Solarturm Jülich
Bild 5/5, Quelle: DLR.

DLR-Solarturm Jülich

Über 2000 Spiegel reflektieren das einfallende Sonnenlicht und fokussieren es auf einen Receiver am Turm. Dort wird die Sonnenstrahlung in Wärme umgewandelt.

NRW Minister für Umwelt und Klimaschutz, Johannes Remmel, hat dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am 18. September 2015 in Jülich 5,2 Millionen Euro für den Bau eines Multifokus-Solarturms in Jülich überreicht. Der zirka 50 Meter hohe Turm wird mit drei Versuchsebenen ausgestattet sein. Dort werden Forscherinnen und Forscher an besseren Wirkungsgraden von solarthermischen Turmkraftwerken sowie Verfahren zur Herstellung von solaren Treibstoffen arbeiten.

"Die neuen Forschungsmöglichkeiten durch den Multifokus-Turm am DLR-Standort Jülich sind herausragend. Sie werden innovative neue Arbeitsplätze schaffen und sind ein weiterer wichtiger Baustein für den 'Solarcampus Jülich' und damit auch von großer Bedeutung für die Energiewende 'made in NRW'. Das Projekt zeigt: Nordrhein-Westfalen ist an der Spitze bei der anwendungsorientierten Forschung zur solaren Technologie", sagte Umweltminister Johannes Remmel bei der Übergabe des Förderbescheides. Der neue Solarturm soll in den kommenden drei Jahren neben dem seit 2009 bestehenden Kraftwerksturm gebaut werden. Auf drei Versuchsebenen, die mit Messtechnik und Versuchsanlagen ausgestattet sind, können die Wissenschaftler in Zukunft mehrere Versuche parallel durchführen. Das bereits existierende Spiegelfeld wird dabei so erweitert, dass es für beide Türme eingesetzt werden kann.

"Mit dem Multifokus-Turm kann das DLR seine Forschung auf dem Gebiet der solarthermischen Stromerzeugung und der Herstellung von solaren Treibstoffen intensivieren. Diese Weiterentwicklungen werden zu einer stärkeren und effizienteren Nutzung der Sonnenenergie beitragen." sagte Prof. Pascale Ehrenfreund, Vorstandsvorsitzende des DLR bei der Übergabe. Neben dem NRW-Umweltministerium beteiligt sich auch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie(BMWi) mit 1,05 Millionen Euro an der Förderung des neuen Turms.

Stromerzeugung durch konzentrierte Sonnenstrahlung

Bei einem solarthermischen Turmkraftwerk lenken viele, bis zu mehrere tausend Spiegel die Sonnenstrahlen auf einen Punkt an der Spitze des Turmes. An dieser Stelle wird die Strahlung in Wärme umgewandelt, am sogenannten Receiver oder auch Strahlungsempfänger entstehen Temperaturen bis zu 1000 Grad. Diese Wärmeenergie wird genutzt, um mit einer Turbine und einem Generator Strom zu erzeugen. Die Turmtechnologie ist eine vergleichsweise neue Technologie, kommerzielle Kraftwerke sind erst seit wenigen Jahren in Betrieb. Ziel der DLR-Forschungsarbeit ist es, diese Kraftwerke und ihre Komponenten, wie zum Beispiel Receiver oder die dazugehörigen Wärmespeicher, weiterzuentwickeln und so die Kosten für die Stromerzeugung zu senken. Darüber hinaus entwickeln DLR-Wissenschaftler auch Verfahren, um mit Sonnenenergie Treibstoffe herzustellen. Solarchemische Reaktoren nutzen dabei Wärmeenergie auf einem Turmkraftwerk zur Erzeugung von Wasserstoff, Methan oder anderen Energieträgern.

Mehr Zeit und Platz für Versuche

Mit dem Projekt kann das DLR seine Forschungs- und Entwicklungsmöglichkeiten in Jülich ausbauen. Zahlreiche Industrieunternehmen sowohl in Nordrhein-Westfalen als auch im gesamten Bundesgebiet produzieren Komponenten für Solarturm- und Parabolrinnen-Kraftwerke. Diese Unternehmen und Forschungseinrichtungen können bei ihren Entwicklungsarbeiten die Forschungsanlagen in Jülich nutzen und ihre Wettbewerbsfähigkeit stärken. "Auf- und Abbau eines Versuchs nehmen viel Zeit in Anspruch, dagegen ist die Zeit, während der wir Komponenten tatsächlich testen und die Spiegel darauf ausrichten, vergleichsweise kurz. Mit den neuen Versuchsebenen können wir mehrere Versuche parallel durchführen und so die Infrastruktur der Kraftwerksumgebung und des Spiegelfeldes optimal nutzen", beschreibt Felix Göhring, Projektleiter beim DLR-Institut für Solarforschung, die Möglichkeiten, die der neue Multifokus-Turm in Zukunft bietet.

Solarforschung im DLR

Das DLR ist auf dem Gebiet der thermischen Solarkraftwerke die richtungsweisende deutsche Forschungseinrichtung und nimmt eine Architektenrolle in der Entwicklung und Qualifizierung zugehöriger Technologien ein. Die Forscher des Instituts arbeiten zudem an den Herstellungsverfahren von Brenn- und Treibstoffen durch Sonnenenergie. Die 140 Mitarbeiter des Instituts für Solarforschung arbeiten am Hauptsitz des DLR in Köln, in Stuttgart und Jülich sowie im größten europäischen Testzentrum für konzentrierende Solartechnologien des spanischen Forschungspartners CIEMAT, der Plataforma Solar de Almería.

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    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

    Institut für Solarforschung, Solare Kraftwerkstechnik
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