Größte künstliche Sonne der Welt

Synlight Totale

Die größte künstliche Sonne der Welt scheint in Jülich. Vergangene Woche wurde dort die Forschungsanlage „Synlight“ in Betrieb genommen. Die Hochleistungsstrahler der Anlage können gebündelt ein Vielfaches der Sonnenstrahlung erzeugen. Damit sollen unter anderem Produktionsverfahren für solare Treibstoffe wie Wasserstoff entwickelt werden.

Temperaturen bis zu 3.000 Grad Celsius

In dem dreistöckigen Gebäude strahlen insgesamt 149 Xenon-Kurzbogenlampen. Zum Vergleich: In einem großen Kinosaal wird die Leinwand durch eine einzelne Xenon-Kurzbogenlampe bestrahlt. Die Wissenschaftler können die Strahler auf eine Fläche von 20 mal 20 Zentimeter fokussieren. Wenn die Strahlung der Lampen mit einer Leistung von bis zu 350 Kilowatt dort auftrifft, hat sie die bis zu 10.000 fache Intensität der Solarstrahlung auf der Erde. Es entstehen Temperaturen bis zu 3.000 Grad Celsius. Diese Temperaturen nutzen die Forscher um Treibstoffe wie zum Beispiel Wasserstoff herzustellen.

Wasserstoff gilt als der Treibstoff der Zukunft, weil er verbrennt ohne Kohlendioxid abzugeben. Um Wasserstoff durch Aufspalten von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff herzustellen, ist viel Energie nötig. Die Energie kann von der Sonne bereitgestellt werden. Diese solarerzeugte Kraft-, Treib- und Brennstoffe bieten vielfältige Potentiale für die Zukunft. Synlight soll der Forschungen auf diesem Gebiet Rückenwind geben.

Vielzahl weiterer Anwendungen

Da die Sonne in Mitteleuropa selten und unregelmäßig scheint, ist für die Entwicklung von Produktionsverfahren solarer Treibstoffe eine künstliche Sonne das Mittel der Wahl. Bei den Versuchen können Schlechtwetterperioden und schwankende Strahlungswerte die Tests und ihre Auswertung nicht erschweren oder verzögern – gleichbleibende Testbedingungen, die schnell und exakt reproduziert werden können.

Errichtet wurde die Anlage in den vergangenen zwei Jahren vom Institut für Solarforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Dessen Wissenschaftlern ist die Herstellung von Wasserstoff mit Hilfe von Solarstrahlung bereits vor Jahren geglückt – allerdings im Labormaßstab. Damit solche Prozesse für die Industrie interessant werden, muss der Maßstab deutlich vergrößert werden – das Ziel von Synlight. Im Fokus der Forschungsarbeiten steht die solare Treibstoffherstellung, doch die neue Anlage kann für eine Vielzahl weiterer Anwendungen eingesetzt werden. Da das Spektrum der UV-Strahlung dem der Sonne gleicht, können beispielsweise auch Alterungsprozesse von Materialien zeitlich gerafft dargestellt werden. Ein Aspekt sowohl für die Raumfahrt, als auch für die Industrie.

Foto: DLR