„Solarthermie im Aufwind - Perspektiven für Wärmewende und nachhaltige Kraftstoffe“. Unter diesem Motto stand das 27. Kölner Sonnenkolloquium, das sich in diesem Jahr erstmals als Präsenzveranstaltung in den neuen Räumlichkeiten der DLR-Institute für Future Fuels und Solarforschung am Standort Jülich präsentierte.
Über den Tag gaben Speaker aus Forschung und Wirtschaft einen hochaktuellen Einblick in die Potenziale der Solarthermie für die Wärmegewinnung in verschiedenen Anwendungsbereichen sowie ihre Rolle bei der Herstellung nachhaltiger Kraftstoffe in Kooperation mit Industrieunternehmen.
Das Sonnenkolloquium bietet als jährlich stattfindendes Forum die Möglichkeit zur Darstellung verschiedener Highlights aus dem Forschungsprogramm der DLR-Institute für Solarforschung und Future Fuels sowie ihrer Partner zu einem bestimmten Thema. In diesem Jahr fanden sich 130 Teilnehmende vor Ort ein.
Institutsleiter Prof. Bernhard Hoffschmidt begrüßte die Gäste bei der Eröffnung des 27. Kölner Sonnenkolloquiums
Der Institutsdirektor Prof. Bernhard Hoffschmidt eröffnete die Veranstaltung. In seinen Begrüßungsworten gab er einen Einblick in die neuesten Trends auf dem Gebiet konzentrierender Solartechnologien. Institutsdirektor Prof. Robert Pitz-Paal stellte anschließend den ersten Programm-Teil zu den neuesten Trends konzentrierender Solarthermie vor.
Mit dem ersten Vortrag startete Dr. Joachim Krüger, Präsident der European Solar Thermal Energy Association (ESTELA). In seiner Präsentation beschrieb er die Situation von CST (Concentrating Solar Technologies) in Europa sowie die steigende Akzeptanz anhand einiger Beispiele. Mit diesem Ausblick über kommende Entwicklungen in der Szene und anregenden Fachfragen aus dem Plenum startete das Kolloquium in die Thematik.
Dr.-Ing. Peter Heller, Abteilungsleiter Qualifizierung am Institut für Solarforschung, referierte in seinem Vortrag über neue Entwicklungen in der Qualifizierung und Messtechnik für die Solarindustrie. Er stellte Forschungsarbeiten zur optischen Zustandsüberwachung von Solarfeldern mithilfe von Drohnen und KI-Methoden vor, um die Erkennung von qualitätsbezogenen Parametern zu beschleunigen und zu automatisieren. Darüber hinaus beschrieb er die Fortschritte bei der Nowcasting-Wettervorhersage, insbesondere bei der Wolkenvorhersage, sowie neue Instrumentenentwicklungen für die Strahlung. Ein Einblick in die Laboreinrichtungen mit Schwerpunkt auf dem akkredidierten Labor QUARZ® und anderer Testinfrastruktur für Solarkomponenten rundeten den Vortrag ab.
Dr.-Ing. Gerhard Weinrebe, General Manager CSP bei GlassPoint, merkte in seinem Vortrag an, dass PV und Batterien zwar den Strommarkt eroberten, es aber immer noch den oft vernachlässigten Wärmemarkt gibt, auf dem die konzentrierende Solarthermie drei mal effizienter ist, sowohl in Bezug auf den Wirkungsgrad von Sonne zu Wärme als auch in Bezug auf die Flächennutzung. Der Wärmemarkt sei wesentlich größer als der Strommarkt. Der adressierbare Markt für Systeme, die Wärme unter 450 Grad Celsius liefern, sei für zehn Prozent der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Die Solarthermiegemeinschaft müsse gemeinsam diesen Markt bedienen und die Treibhausgasemissionen entsprechend reduzieren.
Der nächste Vortrag von Stefano Giuliano, DLR-Institut für Solarforschung, beschäftigte sich mit der Möglichkeit, die Defossilisierung der Energieversorgung einer chemischen Produktionsstätte durch Elektrifizierung mit Ökostrom, Umstellung auf grüne Brennstoffe oder Solarthermie zu realisieren. In einer vorgestellten Studie wurde festgestellt, dass eine Kombination dieser Technologien zu hybriden Systemen zusammen mit thermischen Energiespeichern die niedrigsten Energieerzeugungskosten hat und optimal auf Marktveränderungen in der Zukunft reagieren kann. Um die beste Lösung unter individuellen Randbedingungen zu finden, sei eine umfangreiche techno-ökonomische Optimierung erforderlich.
Dr. Gerhard Weinrebe (GlassPoint) referiert auf dem 27. Kölner Sonnenkolloquium
Titel seines Vortrages: "GlassPoint enclosed parabolic troughs: Cost-efficient process heat at scale"
Institutsdirektor Prof. Christian Sattler vom DLR-Institut für Future Fuels führte anschließend in den zweiten Teil der Veranstaltung ein, der sich im Schwerpunkt mit der Erforschung und Herstellung von solaren Brennstoffen in Kooperation mit Industrieunternehmen beschäftigte.
Den ersten Vortrag hielt Nathalie Monnerie, Abteilungsleiterin am DLR-Institut für Future Fuels. Dabei stellte sie heraus, dass die solarbetriebene Aufspaltung von CO2 und H2O über solare thermochemische Kreisläufe ein vielversprechender Ansatz für die Kraftstoffproduktion und Kohlenstoffneutralität sei. Das so erzeugte Gemisch aus CO und H2 bildet Synthesegas, das zu synthetischen Kraftstoffen weiterverarbeitet werden kann, zum Beispiel zu nachhaltigen Kraftstoffen für den Luftfahrtsektor. Die daraus resultierenden solaren Kraftstoffe sind eine nachhaltige und erneuerbare Alternative zu den herkömmlichen, auf fossilen Brennstoffen basierenden Verfahren, mit denen viele Kraftstoffe, Chemikalien und Materialien hergestellt werden. Die Präsentation gab einen Überblick über die wichtigsten solaren thermochemischen Zyklen, die eine breite Palette von Anwendungsszenarien im Bereich der solaren Verfahrenstechnik eröffnen.
Dennis Thomey, Abteilungsleiter am DLR-Institut für Future Fuels, referierte im Anschluss über die experimentelle Demonstration von solarchemischen Prozessen und Komponenten. Aspekte seines Vortrags waren unter anderem die Kombination von Chemie und konzentrierenden Solartechnologien, der zweistufige thermochemische Redox-Zyklus, neue Designideen zu bewegten Partikeln für die kontinuierliche Wasserstoffproduktion, die solare Schwefelsäurespaltung sowie eine Demonstration des Hybrid-Schwefel-Kreislaufs im Projekt HySelect.
Dennis Thomey (DLR) referiert auf dem 27. Kölner Sonnenkolloquium
Titel seines Vortrages: "Experimental demonstration of solar chemical processes and components"
Johannes Daniel Kretschmann, Projekt Direktor bei der Fichtner GmbH & Co. KG, rundete mit seinem Vortrag über CST für Prozesswärme und solare Brennstoffe den zweiten Programm-Teil ab. Anhand globaler Projektbeispiele, etwa einer CST-Studie zum Wertbeitrag für Australien, 100 Prozent erneuerbare Wärmeversorgung (Mitteltemperatur) für Großabnehmer im Nahen Osten oder einer Kraft-Wärme-Kopplung für die solare Methanolproduktion stellte er Key Features der Technologie heraus.
Nach einer kurzen Pause stellte Patrick Hilger, Geschäftsführer von Synhelion Germany , zum Ende der Veranstaltung die jüngst errichtete und neu eingeweihte DAWN-Anlage im Brainergy Park Jülich vor. Die Anlage in industriellem Maßstab wird nach vorangegangenen technologischen Entwicklungsschritten, die unter anderem am DLR realisiert worden waren, nun kommerziell solare Kraftstoffe wie synthetisches Kerosin herstellen und die technologische Marktreife demonstrieren.
Nach der eindrucksvollen Präsentation hatten die Gäste des Sonnenkolloquiums unmittelbar die Gelegenheit die nahe gelegene DAWN-Anlage zu besichtigen, ebenso die Solartürme des DLR. Im Anschluss entwickelte sich ein reger fachlicher Austausch in den neuen Räumlichkeiten der DLR-Institute.
Wir bedanken uns bei allen Speakern für die spannenden Vorträge und bei allen Gästen für ihre Teilnahme und den anschließenden fachlichen Austausch. Wir freuen uns auf ein Wiedersehen im nächsten Jahr!
Kontakt
Christian Siegel
Referent Institutskommunikation
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) e.V.
