In kommerziellen solarthermischen Turmkraftwerken fangen bis zu mehrere hunderttausend Heliostaten mit Spiegeln das direkte Sonnenlicht ein und reflektieren es als konzentrierte Strahlung auf einen Brennpunkt an der Spitze des Solarturms. Der dort installierte Empfänger wandelt die Solarstrahlung in Wärme um, die zur Stromerzeugung oder als Prozesswärme in der Industrie genutzt werden kann. Damit die Spiegel die größtmögliche Menge an Solarstrahlung zum Turm reflektieren können, sind sie aus einem speziellen Glas mit besonderen optischen Eigenschaften gefertigt und werden in kommerziellen Kraftwerken zu Flächen von bis zu 160 Quadratmetern pro Heliostat installiert. Außerdem dreht ein zweiachsiger Antrieb die Spiegel im Tagesverlauf so, dass sie exakt der Sonne folgen. Die dafür benötigten Koordinaten liefert die Heliostatfeldsteuerung.
Sie kann anhand von Informationen zum Gang der Sonne im Tages- und Jahresverlauf am Kraftwerksstandort genau berechnen, wie die Spiegel ausgerichtet sein müssen, um den Ertrag zu maximieren. Die Heliostaten werden über Kabel oder über Funk von der Leitwarte aus angesteuert und mit Energie für die Nachführung versorgt. Im Fokus der Forschung zur Heliostatfeldsteuerung stehen zum Beispiel Methoden für eine genauere und schnellere Nachführung der Spiegel, die Ansteuerung per Funk oder die Energieversorgung der Heliostaten über kleine PV-Module.
Prof. Bernhard Hoffschmidt, Direktor am Institut für Solarforschung und Geschäftsführer von HELIOKON sieht im Bereich der Heliostatfeldsteuerung viel Entwicklungspotenzial. „Das neue Unternehmen HELIOKON soll das im DLR vorhandene wissenschaftliche Know-how in die Praxis überführen. Im DLR-Institut für Solarforschung gab es am Solarturm Jülich bereits Forschungsprojekte zur Heliostatfeldsteuerung dessen Erkenntnisse wir nutzen wollen. Optimierungsmöglichkeiten sehen wir vor allem bei der Schnelligkeit der Datenübertragung unter den harschen klimatischen Bedingungen der Wüstenstandorte von Solarkraftwerken.“
Bei der Ausgründung steht dem DLR das Unternehmen LEONI Kerpen GmbH zur Seite, Entwickler und Hersteller von Kabeln und Verkabelungssystemen. Seitens des DLR wird die Unternehmensgründung von der Abteilung Technologiemarketing unterstützt. Im November unterschrieben die Vertreter von DLR und HELIOKON einen Lizenzvertrag, der die Nutzungsrechte der geplanten Entwicklungen regelt. Das neue Unternehmen startet mit drei Mitarbeitern ist in Bergisch Gladbach angesiedelt.