Am DLR-Standort Jülich steht jetzt die größte künstliche Sonne der Welt. 149 Hochleistungsstrahler können gebündelt ein Vielfaches der Sonnenstrahlung erzeugen.

Die größte künstliche Sonne der Welt scheint seit dem 23. März 2017 in Jülich. In dem dreistöckigen Synlight-Gebäude des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) strahlen insgesamt 149 Xenon-Kurzbogenlampen. Die Wissenschaftler können die Strahler auf eine Fläche von 20 mal 20 Zentimeter fokussieren. Trifft die Strahlung der Lampen mit einer Leistung von bis zu 350 Kilowatt dort auf, hat sie die bis zu 10.000 fache Intensität der Solarstrahlung auf der Erde. Im Fokus der Lampen 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. Denn er verbrennt, ohne Kohlendioxid abzugeben. Die Herstellung von Wasserstoff durch Aufspalten des weltweit verfügbaren Rohstoffs Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff und Sauerstoff bedarf einer großen Menge Energie. Diese kann von der Sonne bereitgestellt werden. „Erneuerbare Energien bilden zukünftig das Rückgrat für die weltweite Energieversorgung“, betonte DLR-Vorstand Prof. Dr. Karsten Lemmer die Relevanz intensiver Forschungen zur alternativen Energiegewinnung. „Solar erzeugte Kraft-, Treib- und Brennstoffe bieten große Potentiale für die Langzeitspeicherung, die Erzeugung chemischer Grundstoffe und die Reduzierung von CO2-Emissionen. Synlight gibt unseren Forschungen auf diesem Gebiet Rückenwind.“

Schlechtwetterperioden? Egal!
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 Synlight-Versuchen können Schlechtwetterperioden und schwankende Strahlungswerte die Tests und ihre Auswertung nicht erschweren oder verzögern. Jülich bietet zudem mit seiner Infrastruktur, darunter auch dem Solarturm Jülich und seinem wissenschaftlichen Umfeld, ideale Bedingungen für innovative Entwicklungen in der Solartechnik. Eine Verlagerung von Forschungsanlagen in sonnenreichere Regionen verspricht lediglich auf den ersten Blick günstigere Bedingungen, da auch dort die Sonne niemals mit derselben Intensität scheint. Aber genau das ist wichtig für schnelle Innovationszyklen: gleichbleibende Testbedingungen, die schnell und exakt reproduziert werden können.

Zahlen:
Das DLR-Institut für Solarforschung errichtete die Forschungsanlage in den vergangenen zwei Jahren in einem vom Technologiezentrum Jülich erstellten Gebäude und mietete es langfristig zum Betrieb von Synlight an. Das Land Nordrheinwestfalen unterstützte das Projekt mit 2,4 Millionen Euro, rund 70 Prozent der Gesamtsumme von 3,5 Millionen Euro. Die Differenz von 1,1 Millionen Euro wurde vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) erbracht.