Den europaweit größten Sonnensimulator haben Stuttgarter Forscher in Betrieb genommen. Auf Knopfdruck tauchen 14 mächtige Halogenlampen den Innenraum einer etwas überdimensionierten Garage in grelles Licht. Mit der künstlichen Sonne wollen die Ingenieure vom Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik der Universität Stuttgart unabhängig von äußeren Wetterbedingungen komplette Sonnenkollektorsysteme prüfen und weiterentwickeln. Mit dem Sonnensimulator wollen wir den internationalen Vorsprung deutscher Forschung bei regenerativen Energien ausbauen, erklärt Institutsleiter Hans Müller-Steinhagen.
Bei den Produkten hingegen sieht es nicht ganz so rosig aus: Während die deutsche Forschung Spitze ist, kommen die Kollektoren für das Hausdach meist aus Fernost. Mit dem neuen Sonnensimulator können Unternehmen ihre Systeme schneller und umfassender prüfen lassen, neue Ideen testen und die Produktzyklen verkürzen. Bislang limitierte das düstere Winterhalbjahr die Prüfkapazitäten hierzulande, sagt Müller-Steinhagen. Auch müssen die Ingenieure nicht mehr auf bestimmte Wetterperioden für Prüfungen im Außentest warten.
Die 14 Metalhalogenid-Lampen geben eine Strahlungsleistung von bis zu 1500 Watt pro Quadratmeter (qm) ab. Das ist etwas mehr als die maximale Sonneneinstrahlung auf die Erdoberfläche von rund 1000 Watt/qm. Das Lichtspektrum der Lampen kommt der Sonne sehr nahe, erklärt Harald Drück, der Leiter des Testzentrums. Spezielle Filter passen die Lampenemissionen an das Sonnenspektrum zusätzlich an.
Da die Scheinwerfer sehr viel Wärme produzieren, stellen die Forscher ein Doppelscheibensystem in den Strahlengang: Durch den Spalt zwischen den Glasscheiben strömt kalte Luft und kühlt die Strahlungswärme der Lampen weg. Die Forscher sprechen daher von Untersuchungsbedingungen unter einem “kalten Himmel”.
Die Strahlungsleistung der Lampen lässt sich computergesteuert regeln. “Wir können damit auch echte Wetterverhältnisse wie Wolken simulieren”, erklärt Müller-Steinhagen. Das Prüffeld ist etwas größer als zehn Quadratmeter. Damit können die Forscher ganze Kollektorsysteme mit mehreren Kollektormodulen, der zugehörigen Regelungstechnik sowie dem Wärmespeicher untersuchen. Der Sonnensimulator kostet rund 1,2 Millionen Euro. Den Großteil der Summe hat das Bundesumweltministerium beigetragen.
Weitere Informationen: Institut für Thermodynamik und Wärmetechnik Martin Schäfer (unterstützt durch das Kompetenznetz Optische Technologien in Baden-Württemberg, Photonics BW)
Das glaube ich nicht
