Im Rahmen der beantragten Förderung soll das Potential von shape memory alloys, (SMA) (Formgedächtnis-Materialien) für eine Verwendung als Nachführsystem von gebäudeintegrierten PV-Modulen untersucht werden.
Das Ziel des Projektes ist es, die Steuerung der Nachführung der PV-Module ausschließlich durch die beschriebenen SMA-Aktuatoren zu realisieren und somit auf die bisher notwendigen sensorischen, elektrischen und motorischen Bauteile vollständig zu verzichten. Wenn möglich, beschreiben Sie das Vorhaben auf Englisch.: Within the scope of the project, the potential application of shape memory materials as a solar tracking system for building-integrated PV modules is to be investigated.
Der Gewinn und die Steigerung der photovoltaischen Energie- Erzeugung durch Sonnennachführung wird mit einer PV-Anlage messtechnisch erfasst. Gleichzeitig wird die Machbarkeit ausschließlich photovotaischer Energie-Gewinnung für Deutschland untersucht.
Parabolrinnenkollektoren sind die bisher kommerziell erfolgreichste Technologie für solar-thermische Kraftwerke. Den Stand der Technik repräsentieren die in Spanien errichteten Anlagen mit einer Leistung von 50 MWe und integriertem Wärmespeicher für rund 8 Volllaststunden. Aktuelle Entwicklungen zur Verbesserung der Wirtschaftlichkeit setzen vor allem auf Skaleneffekte, d.h. Vergrößerung der Kollektorapertur und der Gesamtanlage. Die Potenziale für weitere Wirkungsgradsteigerungen von Schlüsselkomponenten sind bereits weitgehend ausgereizt. Ziel der Komponentenentwicklung muss daher die Kostensenkung bei Materialeinsatz, Fertigung, Transport und Montage sein, ohne jedoch das Leistungsvermögen zu beeinträchtigen. Ziel dieses Vorhabens ist die Entwicklung eines Parabolrinnenkollektors mit folgenden Merkmalen: - Einsatz kostengünstiger Materialien (Beton, Aluminiumspiegel oder Reflektorfolie) - Hohe Fertigungstiefe am Kraftwerksstandort ('Mobile Fabrik', Anlieferung von Rohmaterialien und Halbzeugen, hohe lokale Wertschöpfung) - Werkstoffgerechte Kollektorgeometrie, Fertigungs- und Montageverfahren und produktionsintegrierte Qualitätssicherung. Zum Nachweis der Funktionstauglichkeit/Qualität und zur besseren Abschätzung der Wirtschaftlichkeit wird in der Endphase des Vorhabens ein Demo-Modul installiert. Werden die angesetzten Zielsetzungen erreicht, erwarten die Verbundpartner deutliche Einsparungen beim Kollektorfeld (der Anteil des Kollektorfeldes an den Gesamtinvestitionen eines CSP-Kraftwerkes liegt bei etwa. 50%) und in Folge dessen eine Senkung der Stromgestehungskosten.
Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) entwickelt neue Technologien für effizientere und kostengünstigere solarthermische Turmkraftwerke. In diesem Projekt werden, gemeinsam mit dem Industriepartner Solar Tower Technologies AG (STT) aus Starnberg, Lösungen entwickelt, die deutliche Kostensenkungen im Bereich der solarthermischen Stromerzeugung bewirken sollen. Ziel der Projektpartner ist es, durch eine optimierte Konstruktion sowie eine verbesserte Nachführung und Regelung von Heliostaten die Solarstrahlung präziser auf einen neu entwickelten Receiver zu konzentrieren und so die Stromerzeugung solarthermischer Kraftwerke effizienter zu machen.
Zentrales Ziel ist die Entwicklung eines Software-Werkzeugs zum Design hocheffizienter Solarturmkraftwerke. Die Anwendung dieses Werkzeugs soll eine Verbesserung des Anlagendesigns hinsichtlich Wirkungsgrad und Langlebigkeit ermöglichen und bietet die Möglichkeit, zuverlässigere Aussagen über die Belastung kritischer Komponenten im Betrieb zu erhalten. Aus den bei der Softwareentwicklung durchgeführten Studien und der Anwendung einer stochastischen Sensitivitätsanalyse werden aufschlussreiche Erkenntnisse über die Verbesserungsmöglichkeiten von Solarturmkraftwerken erwartet. Durch die Kombination von Feldauslegung, Flussdichteberechnung und Receiverdesign wird unter Nutzung modernster Computer- und Softwaretechnik eine Simulationsmöglichkeit entwickelt, die einen Alleinstellungscharakter hat. Untersuchung der Voraussetzungen für die Nutzung von Strahlverfolgung für die Heliostatfeldauslegung und Entwicklung eines geeigneten Verfahrens; Entwicklung von umfassenden Analyse- und Optimierungsmöglichkeiten für Solare Turmsysteme und Implementierung als Software; Realisierung einer Kopplung zwischen Feldauslegung, Zielpunktverteilung und Receiversimulation in einem Softwarepaket; Nachweis der Anwendbarkeit an mehreren Beispielen und Verifizierung durch Vergleich mit einer realen Anlage und mit anderen Simulationsprogrammen.