2016-04-01  –  2018-10-31

299.835,00 EUR

Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. - Institut für Solarforschung - Standort Stuttgart, Stuttgart, Baden-Württemberg

0324071

Turmkraftwerke Heliostate / -feldauslegung / -steuerung [EB2112]

Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK.IIB5)

Forschungszentrum Jülich GmbH (PT-J.ESE5)

Energie

Ziel des Projektes SPACE ist die Entwicklung von Spiegel-Sandwichfacetten zu Kosten unterhalb von 30€/m². Dies soll erreicht werden durch die Verwendung von Wabenkernen aus kostengünstigen Materialien anstelle der sonst üblichen, relativ teuren PU-Schäumen. Hartschaum wird lediglich als Klebeschicht zwischen Sandwich und Spiegel verwendet und kann relativ dünn und damit kostengünstig ausgeführt sein, da die Sandwich-Haltestruktur bereits annähernd die gewünschte Krümmung aufweist. Sie hat dämpfende Eigenschaften, wodurch eine hohe Hagelschlagbeständigkeit erreicht wird. Die Dünnglasspiegel werden auf einer hochgenauen Form mit dem Sandwich verklebt. Dabei gleicht die Hartschaumschicht die Ungenauigkeiten des Sandwichs aus. Mit einem neuen Verfahren, das die Rotationssymmetrie der Spiegel-Krümmung ausnutzt, sind sehr geringe Kosten der Formen möglich. Es wird angestrebt, auch komplette Spiegel-Panels mit dem neuen Sandwich-Konzept herzustellen, so dass auf die teuren Verstellelemente zum genauen Ausrichten der Spiegelfacetten verzichtet werden kann. Weiterer Vorteil ist die hohe Formgenauigkeit und die höhere Reflektivität der Dünnglasspiegel, was zu einer Wirkungsgradsteigerung von um die 5% führt und gleichbedeutend mit einer entsprechenden Reduktion der Kosten ist. Ferner wird die Spiegelreinigung durch die geschlossene Spiegelfläche vereinfacht. Insgesamt wird eine Reduktion der Heliostatkosten von etwa 10-20% erreicht. In einer Vorab-Kostenanalyse werden zunächst die Kosten für mögliche Sandwichstrukturen grob abgeschätzt. Sind die angestrebten Kostenziele erreichbar, werden verschiedene Konzepte für Sandwich-Strukturen entwickelt, bewertet, ausgewählt, konstruiert, dimensioniert, gebaut und hinsichtlich optischer Qualität und Lebensdauer getestet. Für die aussichtsreichsten Varianten werden Fertigungskonzepte für mehrere charakteristische Randbedingungen entwickelt. Mit diesen können die Gesamtkosten der Sandwichstrukturen genauer abgeschätzt werden.