Solartürme und Heliostaten

Solartürme gelten heute als bevorzugte Technologie zur Erzeugung von Hochtemperaturwärme im Bereich von 500 bis über 1.000 Grad Celsius. Diese Energieform lässt sich hocheffizient und in großen Mengen speichern und eignet sich ebenso effizient zur Erzeugung von Strom, chemischen Brennstoffen oder zur Versorgung industrieller Prozesse.

Solarturmanlagen bestehen aus einem oder mehreren zentralen Türmen, der von einer Vielzahl reflektierender Heliostaten umgeben ist. Die Heliostaten sind zweiachsig bewegliche Spiegel, die das Sonnenlicht präzise auf einen Receiver an der Spitze des Turm lenken.

Auf diesem Solarreceiver wird das Sonnenlicht um circa den Faktor 1.000 gebündelt und als Hochtemperaturwärmeenergie in der Regel von einem Wärmeträgerfluid aufgenommen und in einem thermischen Energiespeicher für die weitere bedarfsgerechte energetische Nutzung aufbewahrt.

Alternativ kann die Wärmeenergie auch direkt in einem thermochemischen Reaktor zur Herstellung eines Brennstoffs, wie zum Beispiel Wasserstoff, eingesetzt werden.

Bis zu Hunderttausende Heliostaten bei kommerziellen Systemen

Kommerzielle Systeme sind heute zumeist Solarturmkraftwerke mit einem Turm und mehreren Zehn- oder Hunderttausenden Heliostaten. Häufig fungiert ein Flüssigsalz als Wärmeträgerfluid und gleichermaßen zur Speicherung der gewonnenen thermischen Energie auf einem Temperaturniveau von 560 bis 600 Grad Celsius. Ein Dampfkraftwerk generiert daraus bedarfsgerechte Regelenergie in einer Größenordnung von 100 Megawatt pro Solarturm.

Solartürme und Heliostaten sind eine faszinierende Technologie mit einem großen Anwendungsspektrum und viel Potenzial, das wir durch unsere Forschungsarbeit nutzbar machen wollen. Ein wichtiges Werkzeug dabei ist unsere Solarturm-Versuchsanlage in Jülich, die in Mitteleuropa einzigartig ist.

Kontakt

Dr.-Ing. Kai Wieghardt

Abteilungsleiter Konzentrierende Solartechnologien
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Solarforschung
Im Langenbroich 13, 52428 Jülich

Dr.-Ing. Eckhard Lüpfert

Abteilungsleiter Konzentrierende Solartechnologien
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Solarforschung
Linder Höhe, 51147 Köln-Porz