Welche Energie in Sonnenlicht steckt, zeigt dieses Experiment im Sonnenofen
In nur 60 Sekunden brennt konzentriertes Sonnenlicht ein Loch in eine 1 Zentimeter dicke Stahlplatte. Dabei steigt die Temperatur auf 1.200 Grad Celsius, die Energiedichte am Brennloch beträgt 5 Megawatt pro Quadratmeter. Der Hochflussdichte-Sonnenofen und Xenon-Hochleistungsstrahler des DLR-Instituts für Solarforschung und solare Verfahrenstechnik erzeugen hoch konzentriertes Sonnen- und Kunstlicht für die Erforschung und Erprobung neuer Technologien und Materialien
Der Sonnenofen besteht aus den drei Anlagenteilen Heliostatspiegel, Konzentrator und Experimentraum.
Das Sonnenlicht trifft zuerst auf den Heliostatspiegel (rechts im Bild). Dieser bündelt die Sonnenstrahlen und sendet sie zu den Konzentratorspiegeln (links) die das Sonnenlicht 5.000-fach konzentriert zum Experimentaufbau im Gebäude lenken. Der Hochflussdichte-Sonnenofen und Xenon-Hochleistungsstrahler des DLR-Instituts für Solarforschung und solare Verfahrenstechnik erzeugen hoch konzentriertes Sonnen- und Kunstlicht für die Erforschung und Erprobung neuer Technologien und Materialien
Der Hochflussdichte-Sonnenofen und Xenon-Hochleistungsstrahler des DLR-Instituts für Future Fuels erzeugen hoch konzentriertes Sonnen- und Kunstlicht für die Erforschung und Erprobung neuer Technologien und Materialien. Diese Energie ermöglicht den Forscherinnen und Forschern Experimente zur Wasserstofferzeugung, der Prüfung von Receiverbauteilen für solarthermische Kraftwerke bis hin zu Bestrahlungstests mit Materialien für den Einsatz im Weltraum.
Mit dem Hochflussdichte-Sonnenofen und dem Xenon-Hochleistungsstrahler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sind Bestrahlungsstärken von bis zu fünf Megawatt pro Quadratmeter und Temperaturen von über 2000 Grad Celsius erreichbar.
Konzentriertes Sonnenlicht für den Test neuer Materialien für den Weltraum
Im Vordergrund stehen Experimente für die solare Verfahrenstechnik und für Solarkraftwerke. Weltweit erstmalig wurde hier gezeigt, dass mit konzentriertem Sonnenlicht Wasserstoff hergestellt werden kann. Keramische Receiverelemente für Turmkraftwerke untersuchen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler im Sonnenofen auf ihre Temperatur- und Schockfestigkeit.
Ein weiteres Einsatzfeld ist die Weltraumforschung. Unter Hochvakuumbedingungen, ähnlich wie im Weltraum, wird das Material hochkonzentrierter Solarstrahlung ausgesetzt. Tests mit Materialien und Komponenten auf Zertifizierungsniveau runden das Leistungsangebot des DLR-Sonnenofens ab. Die Ausstattung der Großforschungsanlage erfüllt alle Voraussetzungen für die Durchführung von Kurzzeitexperimenten bis hin zu Bestrahlungen über eine Dauer von mehreren Monaten unter stabilen Bedingungen.
Die Solarforscherinnen und Solarforscher des DLR-Sonnenofens beraten und unterstützen die Nutzer bei der Vorbereitung und Durchführung der Experimente. Zu den Kunden der Großforschungsanlage gehören europäische Forschungsinstitute sowie deutsche und internationale Industrieunternehmen.
Kontakt
Volker Speelmann
Leitung Forschungsinfrastrukturen
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Vorstandsbereich Innovation, Transfer und wissenschaftliche Infrastrukturen
