Am Teststand für solare Prozesswärmeanwendungen „SOPRAN“ des DLR-Standorts Köln-Porz wird die Leistungsfähigkeit von linienfokussierenden Kollektoren demonstriert und getestet. Er wurde im Jahr 1999 errichtet und seitdem regelmäßig erweitert.
Eine Heiz-Kühleinheit stellt das Wärmeträgermedium Wasser mit Temperaturen zwischen 40 und 200°C bei einem Massenstrom von bis zu 10 m³/h für das Solarfeld zur Verfügung. Die Messtechnik und Regelung ermöglichen Wirkungsgradmessungen gemäß der europäischen Kollektorprüfnorm EN 12975 bis zu einer Temperatur von 200°C. Zur Auswertung der Messdaten wird ein dynamisches Verfahren eingesetzt, das auch zur Auswertung von Tests von Kraftwerkskollektoren in anderen Prüfanlagen des DLR verwendet wird. Prozesswärme- sowie Kraftwerkskollektoren verschiedener Hersteller wurden mittlerweile auf der SOPRAN-Anlage charakterisiert.
Insbesondere die präzise Regelung der Kollektoreintrittstemperatur auf +/- 0,05 K über lange Zeiträume und für große Kollektorflächen bietet die Möglichkeit, Abweichungen in der Nachführung oder Fehlstellungen der Receiverrohre anhand von Sprüngen der Austrittstemperatur zu beobachten. Optische Verfahren des QUARZ-Labors werden ergänzend eingesetzt, insbesondere um die Lage der Spiegel zu bestimmen. Mit den verschiedenen Prüfverfahren kann schließlich ermittelt werden, wie Kollektoren gegebenenfalls optimiert werden können.
Die Anlage wurde im Jahr 2001 um eine Dampftrommel und einen Kondensator erweitert, die neben dem Betrieb mit Druckwasser auch die direkte Dampferzeugung im Kollektorfeld ermöglichen. Dieser Sattdampf ist ein oft genutztes Medium zur Wärmeübertragung in Produktionsanlagen. Tests am Prüfstand haben gezeigt, wie die Direktverdampfung im Kollektorfeld sicher umgesetzt werden kann. In Folgeprojekten wurde inzwischen die Direktverdampfung in Industrieanlagen realisiert.
An das Solarfeld können Verbraucher wie z.B. Wärmekraftmaschinen angeschlossen und mit Solardampf betrieben werden. Am SOPRAN-Prüfstand wurde bereits erfolgreich eine mit Sattdampf betriebene Absorptionskältemaschine getestet.
Zurzeit sind zwei Kollektortypen installiert: SL4600 der Firma Solarlite, mit einer Aperturfläche von 110 m² sowie Kollektoren der Firma Industrial Solar Technology (heute Abengoa-IST) mit einer Aperturfläche von 140 m². Gemeinsam stellen sie eine Leistung von zirka 140 kW bereit.