Das Projekt "Weitere Design-Untersuchungen für das rotierende Teleskop eines innovativen abbildenden Radiometers für die satellitengestützte meteorologische Erdbeobachtung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Jena-Optronik GmbH durchgeführt. 1. Vorhabenziel - Das Vorhaben baut auf den Ergebnissen des Vorhabens 50EE0604 auf, in dem ein Demonstrator für einen Scanner auf Basis eines 'rotierenden Teleskops' erfolgreich implementiert wurde. Ziele des jetzigen Vorhabens sind 1. Untersuchung des Herstellungsprozesses der Metallspiegel und Implementierung eines neuen, verbesserten Spiegelsatzes in den obigen Demonstrator. 2. Erhöhung der Drehzahlstabilität und Synchronisation der rotierenden Mechanismen (Teleskop und Halbwinkelspiegel) 3. Ausarbeitung und Implementierung von Justierzuständen (insbesondere von Teleskop- und Halbwinkelspiegelachse) mit besonderen, erwünschten Eigenschaften. 2. Arbeitsplanung - Die Arbeiten beginnen mit Untersuchungen zur Spiegelfertigung beim Auftragnehmer IOF, die dann in den konkreten Fertigungsablauf einfließen. Als wichtigstes Zwischenergebnis der Fertigung werden Messungen der erreichten Form zum November 2009 erwartet. Bei JOP werden praktische Messungen und Tests zu Synchronisation beginnen, nachdem der Demonstrator nicht mehr als 'SNR-Demonstrator' innerhalb des Projekts 'METimage Phase B' benötigt wird (ab Januar 2010). Die theoretischen Arbeiten zum Thema 'Justierzustände' beginnen im April 2010 und werden nach Montage der neuen Spiegel im Juli 2010 praktisch umgesetzt. Die Erfolgsaussichten sind sehr gut. Bezüglich der Spiegelfertigung lassen frühere Ergebnisse erwarten, dass die angestrebte Qualität auch im vorliegenden Fall erreichbar ist. Die Arbeiten zur Drehzahlstabilisierung/Synchronisation bauen auf Analyseergebnissen des Vorläuferprojekts auf, die Ansatze zur Verbesserung aufzeigten. Die Arbeiten zu den Justierzuständen bauen auf interne Untersuchungen zu diesem Thema auf.
Das Projekt "Innovative Schutzbeschichtung für Aluminiumspiegelblech und industrielle Beschichtungstechnologie für CPC-Sonnenkollektoren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Paradigma,Energie- und Umwelttechnik GmbH & Co.KG durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Sonnenkollektoren mit Vakuumröhren und CPC-Spiegeln (Compound Parabolic Concentrator) besitzen durch ihre hohe Materialeinsatzeffizienz eine positive Umweltbilanz. Die bisher eingesetzte Schutzbeschichtung des hochreflektierenden Aluminiumspiegelbleches ist bzgl. Langzeitbeständigkeit und Kostensituation nicht zufriedenstellend und die Formgebung der beschichteten Bleche ist für die Haltbarkeit der Schicht nachteilig. Mit der flammenpyrolitischer Silikatisierung sollte eine kostengünstige, witterungs- und langzeitbeständige Schutzschicht für alle relevanten Klimata entwickelt werden. Am Ende sollte eine Funktionsmusteranlage entstehen, die das Beschichtungsverfahren auf bereits vorgeformte CPC Spiegel (wellblechähnliche Aluminiumbleche), umsetzt und zeigt, wie produktionstechnisch Beschichtungskapazitäten in der Größenordnung von 10.000 m2 pro Jahr realisiert werden können. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Die Arbeiten erfolgte in drei Phasen. Zunächst wurden flammenpyrolitisch SiOx-Schichten mit herkömmlichen Beschichtungsgeräten auf ebenen Substraten aus hochglanzgewalztem Aluminium hergestellt. Aus verschiedenen Silikatschichten wurde ein geeignetes Schichtsystem ausgewählt. Der zweite Schritt beinhaltet die Entwicklung einer Beschichtungstechnik, die an die geometrischen Verhältnisse der CPC-Spiegel angepasst ist. Hierzu wurden eine Reihe verschiedener Bauformen und Größen von Beschichtungsapparaturen entwickelt, gebaut und getestet. An beschichteten Mustern wurden Korrosionstests und Outdoortests an realen Anlagen durchgeführt. Mit Hilfe verschiedener Brennerbauarten wurde die Schutzschicht auf die geformten CPC-Spiegel übertragen. Schwierig war bei einer hohen Abscheiderate eine homogene Schichtdickenverteilung über die Kontur zu erzeugen, die an jeder Stelle des Spiegels sowohl eine gleich hohe Korrosionsbeständigkeit wie auch Reflexion gewährleistet. In der letzten Phase wurde eine Funktionsmusteranlage aufgebaut, an der beispielhaft die einzelnen Merkmale einer Maschine für die Massenproduktion getestet wurden. Es wurden dabei alle produktionsrelevanten Abläufe einer späteren industriellen Beschichtungsanlage experimentell erarbeitet. Fazit: Die entwickelte Technologie der flammenpyrolitischen SiOx-Beschichtung der SurA Chemicals GmbH, Jena, ist für den Einsatzzweck bei CPC-Spiegelbleche geeignet. Die Korrosionsbeständigkeit muss durch Weiterentwicklung, Stabilisierung und Standardisierung des Beschichtungsverfahrens noch verbessert werden, bevor eine Serienfertigung beginnen kann. Das Kostensenkungspotential dieser Technologie gegenüber der bisher eingesetzten Materialien ermöglicht eine gute Perspektive für nennenswerte Preissenkungen, die die Solarenergie näher an die Wirtschaftlichkeit bringen wird.