Solarschmelzofen
aus Wikipedia, der freien Enzyklopädie
Eine Anwendung für Solarspiegel sind neben Sonnenwärmekraftwerk, Solaröfen und Solarkocher auch Solarschmelzöfen.
Mit Hilfe von Spiegeln wird das Licht auf das zu schmelzende Objekt konzentriert. So werden hohe Temperaturen von bis zu 4000 °C erreicht. Durch diese Methode werden die Materialien nicht verunreinigt, wie das bei anderen Schmelzverfahren der Fall ist.
Der erste und bisher einzige Solarschmelzofen steht in Odeillo in den französischen Pyrenäen auf 1700 Metern Höhe. Er wurde zwischen 1963 und 1969 erbaut und ging 1970 in Betrieb. Seit Mitte der 50er Jahre werden an diesem Ort in Südfrankreich, wo mit jährlich durchschnittlich 3000 Stunden die Sonne am häufigsten scheint, Versuche zur Nutzung der Solarenergie durchgeführt. Der französische Wissenschaftler Dr. Felix Trombe baute dort den so genannten "Sonnenofen", den four solaire. Zusammen mit den benachbarten Orten Mont-Louis und Targasonne beherbergt dieses Gebiet Frankreichs größtes Solarforschungsprojekt.
Der Parabolspiegel hat eine Fläche von 2000 m² und wurde direkt am 45 m hohen Bürogebäude befestigt. Die Brennweite beträgt 18 Meter. Das Sonnenlicht wird mit Hilfe von 9500 Einzelelementen gebündelt. Mit einer Leistung von 1100 kW erreicht der Spiegel im Brennpunkt eine Temperatur von fast 4000 °C. 63 sogenannte "Fangspiegel" (Heliostaten) mit einer Gesamtfläche von 2835 m² , die immer exakt der Sonne nachgeführt werden, reflektieren dabei das Sonnenlicht in den Hohlspiegel. Der Brennpunkt selbst hat eine Fläche von nur 625 cm². Daraus ergibt sich eine flächenmäßige Konzentration der Sonnenstrahlung um den Faktor 37700. In der Praxis treten jedoch Verluste durch Streuung und Absorption auf. Der tatsächliche Konzentrationsfaktor der eingestrahlten Sonnenenergie liegt deshalb bei 20000. Bei einer lagebedingten Sonneneinstrahlung von 800 Watt pro m² Globalstrahlung auf die 2835 m² große Fangspiegelfläche wird somit im Brennpunkt des Sonnenofens eine Leistung von 1,1 MW (1100 kW) erreicht. siehe auch Funktionschema
Da diese Art von Solaröfen nur in wolkenarmen Gebieten mit mehr als 2400 Sonnenstunden sinnvoll sind, dient der Sonnenofen in Odeillo nur wissenschaftlichen Zwecken und wird von dem Institut CNRS (Centre national de la recherche scientifique) betrieben. Aufgrund der günstigen klimatischen Bedingungen kann dieser Sonnenofen etwa 200 Tage im Jahr für Hochtemperaturversuche und Experimente genutzt werden. Er dient der Grundlagenforschung, dem Vakuumschmelzen von Speziallegierungen und verschiedenen Versuchen im Bereich der Werkstoffprüfung. Der Sonnenofen von Odeillo ist der größte der Welt.
[Bearbeiten] Projekte
Im Rahmen des im französischen Odeillo ausgerichteten Eurosol Forums im Jahre 2004 haben Vertreter des DLR, der spanischen Energieforschungseinrichtung CIEMAT, der französischen Großforschungseinrichtung CNRS und der Eidgenössischen Technischen Hochschule (ETH) Zürich einen Kooperationsvertrag unterschrieben. Den sogenannten "Konzentrierenden Solarsystemen" steht nach Ansicht führender Wissenschaftseinrichtungen eine große Zukunft bevor. 150 Wissenschaftlern, Ingenieuren und Technikern bietet die neue Forschungsallianz eine ideale Plattform zum Austausch von Mitarbeitern und zum Aufbau von gemeinsamen Arbeitsgruppen. Die gegenseitige Nutzung der vorhandenen Großversuchsanlagen ergänzt sich in idealer Weise in einem komplementären Leistungsbereich. CIEMAT und CNRS betreiben die größten europäischen Versuchsanlagen, die Plataforma Solar in Almería (Spanien) und den IMP Sonnenofen in Odeillo. DLR und ETH verfügen in ihren Versuchsanlagen zudem über ausgezeichnete Messtechnik. Quelle: DLR
