Solarwärme ersetzt bald fossile Brennstoffe
University of South Australia nutzt Kunststoff statt Glas und senkt damit die Kosten um 40 Prozent
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So könnte eine CST-Anlage mit Kunststoffspiegeln künftig aussehen (Illustration: unisa.edu.au) |
Adelaide/Wagga Wagga (pte015/19.05.2025/11:30)
Mit Spiegeln aus Kunststoff machen Forscher der University of South Australia die Nutzung von Solarenergie zur Herstellung von Prozesswärme für die Industrie sowie Strom um bis zu 40 Prozent billiger. Die Spiegel sind modular aufgebaut und bestehen folglich aus zahlreichen kleinen Spiegeln, die zu großen Einheiten zusammengesetzt werden. Um die Reflexionseigenschaften zu erhöhen, überziehen die Forscher die Spiegel mit einer Spezialschicht aus einer Aluminium-Silizium-Verbindung.
Für Prozesswärme und Strom
Konzentrierte solare Wärme (CST) kann die Abhängigkeit verschiedener Industriebetriebe, darunter Hersteller von Nahrungsmitteln, von fossilen Brennstoffen verringern. Auch für die Stromerzeugung ist diese Technik attraktiv, weil die erreichten Temperaturen so hoch sind, dass sich serienmäßig hergestellte und damit billige Turbogeneratoren statt teurer Sonderanfertigungen einsetzen lassen. Doch die heute verwendeten Spiegel aus Glas sind schwer und teuer. Zudem benötigen sie massive Unterbauten, die die Kosten noch einmal in die Höhe treiben.
Solarthermische Anlagen zur Erzeugung von Strom und Prozesswärme bestehen aus Spiegeln, die die Infrarotstrahlen der Sonne auf einen Receiver an der Spitze eines Turms konzentrieren. Alternativ kann die Wärme auch auf einen Receiver konzentriert werden, der sich im Brennpunkt eines einzelnen Spiegels befindet. Dabei werden Temperaturen von bis zu 900 Grad Celsius erreicht, die Wasser in einem Wärmetauscher erhitzen. Die Ausgangstemperatur hängt davon ab, wie schnell das Wasser durch den Wärmetauscher fließt. Für Prozesswärme sind 100 bis 400 Grad ausreichend, für die Stromerzeugung empfehlen sich Temperaturen von mehr als 500 Gad.
Test für Herstellung von Wein
Lebensmittelverarbeiter können die solare Wärme einsetzen, um Getreide und Hülsenfrüchte zu trocknen und um Fertiggerichte herzustellen. Zu den industriellen Anwendungen gehören die Herstellung von Chemikalien, die Papierherstellung, die Meerwasserentsalzung und das Färben von Textilien. Die Kunststoffspiegel sind um 50 Prozent leichter als jene aus Glas. Forscher Colin Hall, der die Spiegel entwickelt hat, hat daraus zwei Modelle mit jeweils 16 beschichteten Spiegelplatten hergestellt, die sein Team im "Vineyard of the Future" der Charles Sturt University testete. Die Hochschule gilt als Zentrum für innovative Weinherstellungsverfahren in Australien.
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