In Almería/Südspanien untersuchen Forschende für den Plastikgewächshausanbau neue Möglichkeiten zur Erzeugung von Solarstrom und der gleichzeitigen Beschattung (Gewächshaus der Fundación UAL-Anecoop in Almería, Spanien).
Der Fokus der Abteilung Qualifizierung liegt auf der fortlaufenden Optimierung von Betrieb und Wartung von solarthermischen Kraftwerken und Photovoltaikanlagen. Wir entwickeln fortschrittliche Messverfahren und -systeme, um Solarkomponenten, Systeme und meteorologische Einflussfaktoren eingehend zu untersuchen und zu bewerten. Ziel ist es, die Leistungsfähigkeit von solarthermischen Energieerzeugungsanlagen zu steigern, die Lebensdauer von Komponenten zu verlängern und ihre Anpassungsfähigkeit an lokale Bedingungen zu verbessern.
Qualitätsbewertung und Leistungsanalyse
Wir entwickeln innovative Werkzeuge und Methoden zur präzisen Qualitätsbewertung von solarthermischen Komponenten und stellen umfassende Leistungsdaten dieser Komponenten und von Kollektorsystemen aus Labor- und Praxistests bereit. Zudem bewerten wir die Leistung und Haltbarkeit von fortschrittlichen Solarkomponenten und arbeiten an der Etablierung von branchenweit anerkannten Richtlinien und Normen für deren Prüfung. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Analyse des Einflusses meteorologischer Parameter auf die Gesamtleistung von Solarsystemen und auf die Doppelnutzung von landwirtschaftlichen Flächen (Agrivoltaik).
Kernkompetenzen der Abteilung
Entwicklung von Testmethoden, Messstandards und Zertifizierungen für die Leistung und Haltbarkeit von solarthermischen Komponenten im Labor und im Feld.
Entwicklung von Materialbeschichtungen und beschleunigten Alterungsmethoden für Solarkomponenten zur schnellen Vorhersage der Lebensdauerdegradation.
Bereitstellung von meteorologischen Daten, um die Implementierung an geeigneten Standorten zu unterstützen sowie den Betrieb und die Wartung zu optimieren.
Entwicklung von Modellen für die gleichzeitige Nutzung von Landflächen durch die Landwirtschaft und zur solaren Energiegewinnung.
Abteilungsstruktur
Die Abteilung ist in fünf Gruppen gegliedert. Sie arbeiten an den Standorten Almería, Köln, Jülich und Oldenburg:
Thermische Zustandsüberwachung
Das Team stellt Messtechnik und Prüfstände für die Qualifizierung von Komponenten und Systemen in industriellen und gewerblichen Anlagen bereit. Forschende prüfen alle relevanten Komponenten im akkreditierten DLR QUARZ®-Zentrum in Köln und auf der Plataforma Solar de Almería (PSA; Eigentümer und Betreiber: CIEMAT).
Optische Zustandsüberwachung
Experten/innen der Arbeitsgruppe entwickeln Messverfahren mittels visueller Inspektion mit drohnengestützten Kamerasystemen zur optischen Qualifizierung von Solarfeldern von Turm- und Parabolrinnenanlagen. Sie analysieren die Ausrichtung von Heliostaten und deren Positionen in großen Heliostatfeldern, um eine optimale Fokussierung zu gewährleisten.
Materialien
Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Teams erarbeiten Beschichtungen und testen Materialien wie Spiegel, Absorber und Partikel unter verschiedenen Klimabedingungen. Dies macht auch Lebensdauervorhersagen der Solartechnologien möglich.
Meteorologie
Mitarbeitende der Arbeitsgruppe messen und modellieren die für die Entwicklung und den Betrieb der Anlagen relevanten meteorologischen Parameter. Das Institut betreibt auf der PSA gemeinsam mit CIEMAT eine gut ausgestattete meteorologische Station und Nowcasting-Systeme. Des Weiteren nutzen wir Nowcasting-Systeme am DLR-Standort Jülich sowie auf kommerziellen Anlagen. Zusammen mit dem DLR-Institut für Vernetzte Energiesysteme verwenden wir ein Sensor-/Kameranetzwerk mit Wolkenkameras in Niedersachsen.
Agrivoltaik
Die Forschenden des Teams modellieren und messen den Einfluss meteorologischer Parameter, um Optionen für die Doppelnutzung von Flächen sowohl für die Landwirtschaft als auch für nachhaltige Energiegewinnung zu untersuchen. Dies beinhaltet die Integration von Photovoltaik in Gewächshäusern, für die Freilandlandwirtschaft sowie die Erarbeitung innovativer Lösungen für eine optimierte Wassernutzung.
