Umweltfreundliches Kerosin: In Aachen stellt eine künstliche Sonne jetzt Treibstoff für Flugzeuge her

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Mit der Super-Sonne "Synlight" wollen Wissenschaftler Solar-Treibstoff herstellen | Luke MacGregor / Reuters
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  • In Jülich bei Aachen wird am Donnerstag die erste künstliche Super-Sonne “Synlight” in Betrieb genommen
  • Durch künstlich erzeugtes Sonnenlicht soll bald Solar-Treibstoff für Flugzeuge hergestellt werden
  • Ziel der Anlage ist die Herstellung von Wasserstoff, ein umweltfreundlicher Treibstoff der Zukunft

Wissenschaftler in Jülich bei Aachen haben eine so genannte Super-Sonne entwickelt, die mit Solarenergie Treibstoff für Flugzeuge herstellen soll.

Der Sonnen-Simulator “Synlight” wurde von Experten des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt und wird am Donnerstag, 23. März 2017, in Betrieb genommen.

Die Strahlung von "Synlight"ist ähnlich stark wie die natürliche Sonnenstrahlung

Der Sonnensimulator “Synlight” hat eine enorme Strahlung, ähnlich wie die natürliche Sonne. Sogar die indirekte Strahlung von den Wänden im Gebäude ist noch so stark, dass der Mensch sie nur etwa eine Sekunde lang aushalten könnte.

Wenn man die Sonnenstrahlen auf einen kleinen Fleck bündeln würde, wäre die Lichtintensität so groß, als würde sie von 10.000 Sonnen kommen.

super sonne synlight

Mit der Super-Sonne soll unter anderem Flugzeugtreibstoff hergestellt werden

Die Wissenschaftler wollen mit der Super-Sonne ein Produktionsverfahren für Kraftstoffe aus Sonnenlicht entwickeln, insbesondere Treibstoff für große Flugzeuge.

Der Projektleiter Kai Wieghardt vom DLR-Zentrum erklärt: “Bei den Autos glauben wir, dass Elektromobilität eine super Sache ist. Für große Flugzeuge ist es im Augenblick nicht vorstellbar, dass man sie mit elektrischer Energie antreibt.”

Die Herstellung von Wasserstoff verläuft dabei klimafreundlich

Ein Ziel von “Synlight” ist die effiziente Herstellung von Wasserstoff. Der Treibstoff für die Flugzeuge wird unter anderem aus Wasserstoff hergestellt, dies ist gleichzeitig eine klimafreundliche Methode. Denn es entsteht klimaneutrales Benzin, wenn Wasserstoff mit Kohlendioxid reagiert. Dabei müssen auch keine zusätzlichen Brennstoffe aus dem Boden geholt werden.

synlight super sonne

Mit künstlicher Sonnenenergie wird der Wasserstoff gewonnen

Da Wasserstoff nur als chemische Verbindung vorkommt - beispielsweise im Wasser gebunden an ein Sauerstoffatom - wird er im Forschungszentrum Jülich in einem direkten chemischen Prozess abgespalten. "Und zwar mit Energie der künstlichen Sonne", erklärt Wieghardt.

Außerdem sagt er: “Metall wird damit auf 800 Grad erhitzt und mit Wasserdampf bespritzt. Das Metall reagiert mit dem Sauerstoff, der Wasserstoff bleibt übrig. Beim weiteren Erhitzen wird der Sauerstoff wieder vom Metall getrennt.”

In Laborversuchen soll nun auch untersucht werden, welches Metall sich am besten dafür eignet.

Die "Synlight"-Anlage ist die größte weltweit

Aufgrund von Wolken und der Luftzirkulation in der Natur haben die Forscher unter freiem Himmel nie die gleichen Strahlungsverhältnisse, wie sie für die reproduzierbaren Versuche nötig sind. Die bisherige Laboranlagen sind zu klein, um Wahrscheinlichkeiten für die Praxis berechnen zu können. Das soll mit dem großen Sonnensimulator anders werden.

Die “Synlight”- Anlage hat mit rund 350 Kilowatt etwa das Zehnfach der Leistung von herkömmlichen Laboranlagen, sogar auch im weltweiten Vergleich. Die Lampen sind auf einer Fläche wabenförmig angeordnet, sind 14 Meter hoch und 16 Meter breit.

Insgesamt besteht die Simulations-Anlage aus 149 Lampen, die normalerweise in Großkino-Projektoren zu finden sind.

“Wir verwenden die Lampen, weil ihr Licht dem der Sonne am ähnlichsten ist”, erklärt der Projektleiter von DLR.

synlight super sonne

Der Stromverbrauch und die Forschungszeit sind beim Projekt "Super-Sonne" extrem

Doch das Forschungsprojekt mit der Super-Sonne wird nicht nur “etliche Jahre” an Forschungszeit beanspruchen, sondern ist auch ein ziemlicher Energiefresser. Die Anlage verbraucht in vier Stunden Betrieb so viel Strom wie eine vierköpfiger Haushalt in einem Jahr. Der Projektleiter sieht diesen Stromverbrauch aber als einen relativen Wert.

“Ein weiteres Ziel sei nämlich, mit «Synlight» die Effizienz von Solarkraftwerken zu verbessern. Wenn dadurch nur ein Solarkraftwerk ein Prozent effektiver werde, würde sich der Energieaufwand nach Einschätzung der Forscher schon bezahlt machen,” meint Wieghardt.

Das direkte Verfahren zur Wasserstoffgewinnung ist ungewöhnlich

Auch das direkte Verfahren der Wasserstoffgewinnung erscheint anderen Wissenschaftlern als eher ungewöhnlicher Weg. Denn ein übliches Verfahren bei der Gewinnung von Wasserstoff ist der Umweg über die Elektrolyse. Bei der Elektrolyse wird zunächst Sonnen- oder auch Windenergie in Strom umgewandelt und mit dessen Hilfe schließlich Wasserstoff gewonnen.

Das Zentrum für Sonnenenergie- und Wasserstoff-Forschung Baden-Württemberg (ZSW) findet dieses Verfahren als ausgereifter im Gegensatz zum direkten Verfahren von “Synlight”

Für die Forscher in Jülich steht auch die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund

Bei den Wissenschaftlern in Jülich steht aber insbesondere auch die Wirtschaftlichkeit im Vordergrund. Sie gehen davon aus, dass mit “Synlight” zu erreichen.

Letztendlich gilt für dieses Projekt dasselbe wie bei anderen erneuerbaren Energien, nämlich das endlose Energie-Reservoir der Sonne nutzbar zu machen.

“Die Sonne schickt uns das 10.000-fache des Weltenergieverbrauchs auf die Erde. Das ist ein Vielfaches der natürlichen Ressourcen, die es an Brennstoffen und Treibstoffen noch gibt”, sagt Wieghardt deutlich.

Mehr zum Thema: Ein Forschungsprojekt in den Niederlanden macht Radwege zu Kraftwerken

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