Zum Hauptinhalt springen 
Energietechnik/-Anwendungen | Energietechnik | Energiespeicher, Batterieanlagen | Regenerative/Alternative Energien | Photovoltaik | Energietechnik/Erzeugung-weitere | Umwelttechnik

Erneuerbare Energien: Treibstoff aus Sonnenlicht

Künstliche Super-Sonne im Probebetrieb

28.03.2017

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) will ein Verfahren entwickeln, um Treibstoff aus dem Licht eines Sonnensimulators herzustellen.

Synlight heißt die künstliche Super-Sonne, die in Jülich bei Aachen steht und seit dem 23. März von einem Gebäude scheint. Die Lichtintensität ist so groß wie von 10.000 Sonnen. Selbst die indirekte Strahlung von den Wänden ist derart hoch, dass der Mensch sie nur eine Sekunde lang aushalten würde. Die strombetriebene Hochleistungs-Sonne Synlight des DLR soll zukünftig Treibstoff für große Flugzeuge liefern. Wissenschaftler arbeiten an einem Produktionsverfahren für Kraftstoffe, die aus Sonnenlicht hergestellt werden. „Bei den Autos glauben wir, dass Elektromobilität eine super Sache ist. Für große Flugzeuge ist es im Augenblick nicht vorstellbar, dass man sie elektrisch antreibt, also mit Batterien ausstattet“, sagt Projektleiter Kai Wieghardt gegenüber DPA. Die Forschungsarbeiten dauern nach Angaben des DLR mehrere Jahre. Man will die schier endlose Energie-Ressource Sonne nutzbar machen. „Die Sonne schickt uns das 10.000-fache des Weltenergieverbrauchs auf die Erde. Das ist ein Vielfaches der natürlichen Ressourcen, die es an Brennstoffen und Treibstoffen noch gibt“, erklärt Wieghardt.

Ziel ist ein klimaneutraler Treibstoff

Reagiert Wasserstoff mit Kohlendioxid, entsteht klimaneutrales Benzin, da keine zusätzlichen Brennstoffe aus dem Boden gewonnen werden müssen. Ziel des Projektes ist die Herstellung von Wasserstoff als besonders umweltfreundlicher Treibstoff für die Zukunft. Wasserstoff kommt nur in chemischen Verbindungen vor, beispielsweise im Wasser gebunden an Sauerstoffatomen. In Jülich wird der Wasserstoff in einem chemischen Prozess direkt abgespalten. Die Energie der künstlichen Sonne ist bei diesem Prozess behilflich. Dabei wird Metall auf 800 Grad Celsius erhitzt und mit Wasserdampf bespritzt. Das Metall reagiert mit dem Sauerstoff, und Wasserstoff bleibt übrig. Weiteres Erhitzen des Metalls trennt den Sauerstoff wieder vom Metall. In Laboren wird untersucht, welches Metall sich dafür am besten eignet. Der Sonnensimulator soll vor allem die äußeren Bedingungen in der Forschung verbessern, um aus Ergebnissen Wahrscheinlichkeiten für die Praxis zu berechnen. Die bisherigen Laboranlagen der Forscher waren viel zu klein und die Strahlungsverhältnisse aufgrund von Wolken und Luftzirkulation viel zu ungenau für reproduzierbare Versuche.

Zehnfache Leistung der künstlichen Sonne

350 Kilowatt liefert die künstliche Sonne. Das entspricht etwa der zehnfachen Leistung herkömmlicher Laboranlagen – und mehr als alle Hochleistungsstrahler in Laboren weltweit. Die Super-Sonne besteht aus 149 Lampen, die normalerweise in Großkino-Projektoren verwendet werden. „Wir verwenden die Lampen, weil ihr Licht dem der Sonne am ähnlichsten ist“, erläutert Projektleiter Wieghardt. Die Lampen sind innen verspiegelt, haben einen Durchmesser von einem Meter und wurden auf einer 14 Meter hohen und 16 Meter breiten wabenförmigen Fläche montiert. Wasserstoff wird üblicherweise über Elektrolyse gewonnen. Hierbei wird Sonnen- und Windenergie in Strom umgewandelt und schließlich der Wasserstoff gewonnen. Die DLR geht mit dem Verfahren einen ungewöhnlichen, aber direkten Weg. Es ist technisch ausgereift, teilt das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) mit. Die Verbesserung der Wirtschaftlichkeit hat bei den Versuchen Priorität. Die Forscher sind vom Erfolg ihres Projektes überzeugt. Um die Super-Sonne Synlight zu betreiben, benötigt sie in vier Stunden so viel Strom wie ein vierköpfiger Haushalt in einem Jahr. Laut Wieghardt ist das ein relativer Wert, denn Ziel sei es, die Effizienz zu verbessern. Würde dadurch ein Solarkraftwerk nur um ein Prozent effektiver werden, amortisiere sich nicht nur der Energieaufwand, sondern mache sich Synlight sogar bezahlt. Foto mitte rechts: Grafik der Super-Sonne Synlight (Bild: DLR)Fotos unten: Die Super-Sonne Synlight in Jülich (Bilder: DLR, Lizenz: CC BY 2.0)

Autor
Name: Antje Schubert