Industrial Application of Solar Radiation

The lecture introduces the principles of solar thermal power production and solar process heat generation and outlines recent developments of its industrial implementation. The appropriate technologies address both increasing demands in power and industrial process heat on the one hand and huge markets in the said branches on the other hand. Industrial implementation achieved a multi-MW scale. In addition to these thermal applications, in the long term future solar radiation may be used for the operation of chemical processes or for the production of commodities or fine chemicals either directly in photochemical conversions or indirectly in thermochemical or electrochemical processes. In the last two decades feasibilty of several solar chemical processes has been proven up to an engineering scale of several hundred kW. Some characteristic examples will be discussed in oder to derive key challenges for r+d or eventual barriers that would conteract an industrial acceptance

Ausbau des DLR-Standorts Jülich: Aktionsraum für CSP-Versuchsanlagen im Pilotmaßstab

Posterbeitrag zum aktuellen Stand des Ausbaus des DLR-Standorts Jülich. Es werden das Ausbaukonzept und einige konkrete Maßnahmen beschrieben

Die Pilotanwendung der weltweit größten künstlichen Sonne in der solarthermischen Wasserstofferzeugung im Technikumsmaßstab

In Jülich wird in den kommenden Jahren die weltweit größte künstliche Sonne gebaut. Sie wird hochkonzentrierte optische Strahlung mit einer Strahlungsleistung bis zu ca. 200 kW liefern. Das Institut für Solarforschung wird mit ihrer Hilfe neue Komponenten für solarthermische Kraftwerke entwickeln und testen. Vor allem werden in der neuen Anlage auch neue Verfahren zur Herstellung solarer Treibstoffe, insbesondere Wasserstoff, erarbeitet. Die neue Anlage wird außerdem ein wichtiges Element in der Entwicklung des Standorts Jülich zu einem Campus für die angewandte Solarforschung sein

Ziele und Optionen zur Anwendung hochkonzentrierter Strahlung in der Forschung und Entwicklung

Seit drei Jahrzehnten nutzt das Institut für Technische Thermodynamik (ITT) des DLR Experimentalvorrichtungen zur Bereitstellung hochkonzentrierter Strahlung für unterschiedlichste Anwendungen. Hierbei kommen sowohl natürliche Sonnenstrahlung als auch künstliche Strahlung mit einem Spektrum zum Einsatz, das dem der natürlichen Sonnenstrahlung mehr oder weniger ähnlich ist. Diese Experimentalvorrichtungen sind Unikate mit speziellen Features, jedoch der gemeinsamen Eigenschaft, dass sie breitbandige Strahlung mit hohen Bestrahlungsstärken liefern. Angesprochen werden in diesem Beitrag die Ziele und Optionen, die vor allem aus der Sicht der Solartechnik begründbar sind. Sowohl für eigene F+E Projekte als auch in Zusammenarbeit mit oder im Auftrag von externen Partnern und Kunden aus Industrie und Forschung werden zahlreiche Experimente und Solar-Simulationen durchgeführt

Großanlagen und Solare Materialien

Die Abteilung betreibt die Großanlagen des DLR Institutes für Solarforschung und hat das Ziel, internen (DLR) und externen (Industrie- und Forschungspartnern) Kunden Service auf höchstem Niveau zu liefern. In Köln-Porz werden der Hochflussdichte-Sonnenofen sowie der Hochleistungsstrahler betrieben. Mit deren Hilfe kann hochkonzentrierte optische Strahlung mit Bestrahlungsstärken bis zu ca. 5 MW/m2 sowie Strahlungsleistungen von mehr als 10 kW bereit gestellt werden. In der Zukunft wird auch das solarthermische Versuchs- und Demonstrationskraftwerk Jülich (STJ) mit seiner Forschungsplattform auf halber Höhe des Solarturms als Großanlage betrieben. Außerdem beschäftigt sich die Abteilung mit grundlegenden Werkstoff-Fragen, die für Anwendungen in der solaren Strom-, Prozesswärme- und Brennstofferzeugung zu beantworten sind

Solarthermische Kraftwerke

Solarthermische Kraftwerke Die solarthermische Kraftwerkstechnologie erlebt derzeit einen stürmischen Aufschwung. Im Jahr 2007 wurden kommerzielle Anlagen mit einer Leistung von 76 MWe in Betrieb genommen. Derzeit sind Projekte mit einer Gesamtleistung von mehr als neun GWe im Aufbau oder in der Planung. Auch auf internationaler Ebene wird diskutiert, wie in einem Hochspannungs-Gleichstrom-Verbund, der die Länder Europas, Nordafrikas und des Nahen Ostens umfasst, ein Ferntransport elektrischen Stroms verlustarm realisiert werden kann. In diesem Verbund spielen solarthermische Kraftwerke als Stromproduzenten eine entscheidende Rolle. In der Zukunft könnte solarthermisch gewonnener Strom 50 % des Bedarfs der nordafrikanischen Länder und über den Ferntransport 15 % des europäischen Bedarfs decken. Ausgehend von den physikalischen Grundlagen werden die derzeit verfolgten Technologielinien vorgestellt, der Stand der Technik und die Herausforderungen für weitere Forschung und Entwicklung erläutert sowie Perspektiven für die künftige Stromerzeugung und Bereitstellung mit einer wesentlichen solarthermischen Komponente skizziert