Daten aus Wüsten und Bergen 07.05.2014, 14:16 Uhr

Forscher untersuchen Alterung von Solarkollektoren unter Extrembedingungen

Eine Alterung der Solarkollektoren im Zeitraffer wollen Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts ermöglichen. Um im Labor mit richtig dosierten Extremtemperaturen und UV-Strahlen zu arbeiten, sammeln sie derzeit Daten in verschiedenen Klimazonen. Teststände stehen unter anderem auf der Zugspitze und in der israelischen Wüste Negev.    

Auf einem Teststand in der Wüste Negev in Israel sammeln die Forscher Daten über ultraviolette Strahlung. Im Labor können sie bei Belastungstests dann mit der richtigen Dosis arbeiten. 

Auf einem Teststand in der Wüste Negev in Israel sammeln die Forscher Daten über ultraviolette Strahlung. Im Labor können sie bei Belastungstests dann mit der richtigen Dosis arbeiten. 

Foto: Fraunhofer ISE

Solarkollektoren auf dem Dach arbeiten im typisch deutschen Klima 20 Jahre und mehr störungsfrei. An anderen Standorten, etwas in Wüsten, können sie dagegen vorzeitig schlappmachen, weil der Verschleiß deutlich höher  ist. Ultraviolette Strahlen zerstören Beschichtungen und Dichtungen, in salzhaltiger Luft korrodieren Metallteile.

Um ausländischen Kunden Kollektoren anbieten zu können, die in speziellen Klimazonen genauso lange halten wie in Deutschland, entwickeln die Ingenieure des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg und mehrere deutsche Kollektorhersteller ein neues Verfahren, das Kollektoren gewissermaßen im Zeitraffer altern lässt.

Auf der Zugspitze herrscht 310 Tage im Jahr Frost. Perfekte Bedingungen für die Forscher also, den Einfluss dauerhafter Tieftemperaturen auf Solarkollektoren zu untersuchen. 

Auf der Zugspitze herrscht 310 Tage im Jahr Frost. Perfekte Bedingungen für die Forscher also, den Einfluss dauerhafter Tieftemperaturen auf Solarkollektoren zu untersuchen. 

Quelle: Fraunhofer ISE

Die Kollektoren werden im Labor mit Salzlösungen besprüht, extremer ultravioletter Strahlung  ausgesetzt und müssen besonders hohe und niedrige Temperaturen ertragen – zudem schnelle Temperaturwechsel, die möglicherweise zerstörerische Spannungen im Material verursachen.

Forscher betreiben Teststände auf der ganzen Welt

Die Partner betreiben sechs Teststände auf der Zugspitze, in Freiburg und Stuttgart, auf Gran Canaria, in der Wüste Negev (Israel) und in Indien. Jede Region hat ihre klimatischen Besonderheiten. Auf der spanischen Atlantikinsel Gran Canaria registrieren die Freiburger Wissenschaftler etwa eine extreme Belastung durch Korrosion. Schuld daran ist die salzhaltige Luft.

In der Negev-Wüste sammeln sie Daten über die reale Belastung durch ultraviolette Strahlen, in Indien über den Einfluss heftiger Regenfälle. Die Testanlagen bleiben noch bis zum nächsten Jahr in Betrieb, um weitere reale Daten sammeln zu können.

Solarbranche könnte mit Forschungsergebnissen neue Märkte erobern

„Frühzeitig Forschung und Entwicklung zu betreiben, deren Ergebnisse die Alterungsbeständigkeit der Solarkollektoren und Komponenten sicherstellt, ist der Branche ein wichtiges Anliegen, bei dem wir sie unterstützen können“, so Karl-Anders Weiß, Gruppenleiter Gebrauchsdaueranalyse am ISE. Die Ergebnisse sollen den Herstellern helfen, neue Märkte zu erobern.

Von Wolfgang Kempkens
Von Wolfgang Kempkens

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