Am Ende des Winters, nach grauen Wochen und Monaten, k\u00e4mpfen die meisten Menschen mit einem Sonnendefizit. Kai Wieghardt sollte dieses Problem nicht haben. Beim Deutschen Zentrum f\u00fcr Luft- und Raumfahrt (DLR) ist er Projektleiter am Institut f\u00fcr Solarforschung, Gro\u00dfanlagen und Solare Materialien in J\u00fclich. Er bringt dort am Mittwoch mit seinen Kollegen ein Projekt offiziell an den Start, mit dem die Sonne in Zukunft auch an dunklen Tagen strahlt.<\/p>\n
Alles im Namen der Forschung, mit immer gleicher Kraft – bis zu 3.500 Grad hei\u00df und mit einer Intensit\u00e4t, die 10.000-mal so gro\u00df ist wie die Sonnenstrahlung, welche die Erde erreicht.<\/p>\n
Synlight hei\u00dft die Gro\u00dfforschungsanlage, die seit Sommer 2015 am Technologiezentrum J\u00fclich gebaut wurde und nun eingeweiht wird. Mit Millionenf\u00f6rderung des Landes Nordrhein-Westfalen und des Bundes ist die k\u00fcnstliche Sonne in einer wei\u00df-silbernen Halle in Sichtweite des Solarturms von J\u00fclich entstanden. Die strombetriebene Apparatur soll unter anderem bei der Entwicklung von klimafreundlichen Treibstoffen f\u00fcr die Luftfahrt helfen, aber auch bei der Materialforschung f\u00fcr solarthermische Kraftwerke und die Raumfahrt, so das Versprechen des DLR.<\/p>\n
Strahlungsleistungen bis zu 280 Kilowatt<\/p>\n
Wie Waben in einem Bienenstock sind 149 Xenon-Kurzbogenlampen zu einem Hochleistungsstrahler angeordnet. Eines der Lichter w\u00fcrde ausreichen, um den Projektor f\u00fcr ein gro\u00dfes Kino zu betreiben. “Wir verwenden die Lampen, weil ihr Licht dem der Sonne am \u00e4hnlichsten ist”, erkl\u00e4rt Projektleiter Wieghardt. Mit ihrem runden Reflektor misst jeder dieser 7-Kilowatt-Strahler rund einen Meter. Alle zusammen sind an einem 15 Meter hohen Stahlger\u00fcst in der J\u00fclicher Halle befestigt.<\/p>\n
Wenn mit der Anlage geforscht wird, m\u00fcssen Menschen Abstand halten. Selbst das von den W\u00e4nden der Halle reflektierte Licht w\u00e4re zu kraftvoll. Die fokussierte Strahlung der k\u00fcnstlichen Sonne sorgt f\u00fcr hohe Temperaturen in ein bis drei Testkammern, damit dort zum Beispiel bestimmte chemische Reaktionen ablaufen und untersucht werden k\u00f6nnen. Wissenschaftliche Versuche k\u00f6nnen dabei auch parallel stattfinden. M\u00f6glich sind Strahlungsleistungen von bis zu 380 Kilowatt. Potenzielle Nutzer haben die DLR-Leute schon seit Herbst 2015 auf Fachmessen angesprochen.<\/p>\n
Sonnenlicht zu Flugbenzin<\/p>\n
Das Licht der k\u00fcnstlichen Sonne soll unter anderem dabei helfen, die Luftfahrt umweltfreundlicher zu machen. “Bei den Autos glauben wir, dass Elektromobilit\u00e4t eine super Sache ist. F\u00fcr gro\u00dfe Flugzeuge ist es im Augenblick nicht vorstellbar, dass man sie elektrisch antreibt, also mit Batterien ausstattet”, sagt Forscher Wieghardt.<\/p>\n
Schon seit Jahren arbeiten Wissenschaftler deshalb an Projekten mit, bei denen Jet-Treibstoffe auf umweltfreundliche Weise hergestellt werden. Vor knapp drei Jahren hatte zum Beispiel das “Solar Jet”-Konsortium einen Ansatz gezeigt, der beim ersten Hinh\u00f6ren fast wie Alchemie klang: Nicht aus Erd\u00f6l, sondern nur aus Kohlendioxid und Wasser hatten die Forscher im Labor tats\u00e4chlich kleine Mengen Flugzeugbenzin hergestellt. Es war die Umkehr des normalen Verbrennungsprozesses – mithilfe eines Metallkatalysators und einer, im Vergleich zur neuen Anlage deutlich kleineren, k\u00fcnstlichen Sonne an der ETH Z\u00fcrich.<\/p>\n
In der Praxis k\u00f6nnten irgendwann einmal solarthermische Kraftwerke f\u00fcr die Treibstoffproduktion mit Sonnenkraft genutzt werden. In solchen Gro\u00dfanlagen b\u00fcndeln zahllose Spiegel das Licht in einem einzigen Punkt, wo die extrem hohen Temperaturen erreicht werden, die f\u00fcr die chemischen Reaktionen n\u00f6tig sind.<\/p>\n
Synlight soll dabei helfen, die Grundlagenforschung voranzubringen – wenngleich der Fokus im Gegensatz zu “Solar Jet” zun\u00e4chst nur auf der Herstellung von Wasserstoff aus Kohlendioxid und Wasserdampf liegen soll. Dabei laufen dieselben Reaktionen ab, nur dass aus dem entstehenden sogenannten Synthesegas lediglich Wasserstoff gewonnen wird, ohne diesen anschlie\u00dfend noch aufwendig zu Kerosin weiterzuverarbeiten.<\/p>\n
Wasserdampf statt Kohlendioxid<\/p>\n
An einem Flugzeug, das mit Wasserstoff fliegt, arbeitet man am DLR ebenfalls. Es hei\u00dft “HY4” und hat im vergangenen Sommer in Stuttgart seinen ersten Testflug absolviert. Bisher k\u00f6nnen vier Menschen, Pilot mitgez\u00e4hlt, mit dem \u00d6koflieger unterwegs sein. Mittelfristig, also in 20 bis 25 Jahren, erkl\u00e4rte Projektleiter Josef Kallo, seien auch Flugzeuge f\u00fcr bis zu 40 Flugg\u00e4ste denkbar.<\/p>\n
Aus Umweltgr\u00fcnden ist die Fliegerei mit Wasserstoff tats\u00e4chlich interessant – bei der Verbrennung entsteht schlie\u00dflich nur Wasserdampf und kein Kohlendioxid. In der Praxis wird sie aber noch l\u00e4ngere Zeit auf sich warten lassen und selbst dann nur f\u00fcr Kurz- und Mittelstrecken infrage kommen. Dazu passt auch die Prognose des DLR, die Forschungsarbeiten mit der Kunstsonne von J\u00fclich w\u00fcrden “etliche Jahre” dauern.<\/p>\n
Und da ist noch etwas: Man braucht nicht zwingend ein solarthermisches Kraftwerk – beziehungsweise in der Vorbereitung eine k\u00fcnstliche Sonne -, um Wasserstoff umweltfreundlich herzustellen. Das geht zum Beispiel auch mit Windstrom, der f\u00fcr die sogenannte Elektrolyse genutzt wird, also die Aufspaltung von Wasser. Dieses Verfahren sei technisch ausgereift, l\u00e4sst das Zentrum f\u00fcr Sonnenenergie und Wasserstoff-Forschung Baden-W\u00fcrttemberg auch schon mal sicherheitshalber wissen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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