In Wien diskutieren Forscher über die Zukunft der Solarenergie

Besonders in heißen, sonnenreichen Weltregionen lässt sich mit Sonnen-Konzentrations-Kraftwerken effizient Strom erzeugen. Mit großen Parabolspiegeln kann das Sonnenlicht etwa entlang einer Linie gebündelt werden, an der Leitungen mit Thermoöl entlang führen, das von der Sonne auf mehrere hundert Grad aufgeheizt wird. Durch Dampfkraftprozesse kann daraus Strom gewonnen werden.

Licht wird konzentriert

An der TU Wien verfolgt der Seminar-Veranstalter Karl Ponweiser mehrere einschlägige Ansätze. Einer davon ist ein System namens “HelioTube”. Der aus maßgeschneiderten Kunststofffolien bestehende Konzentrator wird mit Luft aufgeblasen, durch den Luftdruck stellt sich genau die richtige Krümmung ein und eine reflektierende Spiegelfolie bündelt das Sonnenlicht entlang einer Linie.

Neben linienfokussierenden Technologien gibt es auch Ansätze, bei denen die Sonnenstrahlen auf einen Punkt fokussiert werden – auch sie sollen in Wien diskutiert werden. “Wir haben das Seminar auch bewusst breit angelegt, damit es auch Interaktion zwischen verschieden denkenden und arbeitenden Experten kommt”, so der Forscher vom Institut für Energietechnik und Thermodynamik der TU zur APA.

Verschiedene Ansätze im Bereich Solarenergie

Auch zum Thema “Two-and-more-Step-Watersplitting” werde momentan viel geforscht. Die Idee dahinter ist, Wasser mit Hilfe von Licht und speziellen Katalysatoren in Wasserstoff und Sauerstoff zu zerlegen. Wasserstoff als Energieträger gilt als Schlüssel zur vermehrten Nutzung alternativer Energiequellen. Bisherige Ansätze hätten den Nachteil, dass der Prozess große Temperaturunterschiede zwischen Reduktion und Oxidation mit sich bringt, was zusammen mit chemischen Veränderungen die Materialen stark schädige. “Dem haben wir jetzt etwas entgegen zu setzen”, so Ponweiser, der mit Kollegen an einem “fotoelektrochemischen Ansatz” arbeitet.

Dabei wird ein fotoaktives Material, das den Minuspol einer elektrochemischen Zelle bildet, beleuchtet. So würden Elektronenlochpaare entstehen, die frei werdenden Elektronen wandern an die Oberfläche und reduzieren dort Wasser zu Wasserstoff. Die so entstehenden Sauerstoffionen sollen dann in das Material hinein diffundieren. An dem Pluspol geben die Sauerstoffionen die Elektronen wieder ab. Zurück bleibt dann molekularer Sauerstoff.

“Man nutzt dann sozusagen die hochenergetischen Wellenlängen im Licht, um die Elektronenlochpaare zu generieren, und die langwellige Strahlungsenergie wird als Wärme im Prozess benötigt”, erklärte Ponweiser. Im Gegensatz zur Photovoltaik, wo die weniger energiereichen Lichtteilchen in Wärme umgewandelt werden, die wiederum zu Temperaturerhöhung und Wirkungsgradsenkung führt, würde dieser Ansatz das gesamte Lichtspektrum sinnvoll nützen.

Diskussion zum Thema in Wien

Ein weiteres viel diskutiertes Thema sind thermische Speichertechnologien mit denen die überschüssige Energie, die Sonne und Wind in Spitzenzeiten erzeugen, zwischengelagert werden kann. Hier seien etwa “große Sandpufferspeicher”, in denen die thermische Energie großteils erhalten bleibt, interessante Optionen, erklärte Ponweiser. Das “98. EUROTHERM Seminar” findet am 4. und 5. Juli an der TU Wien statt. (APA)