Informationen zur Exkursion

Energieforschung in Köln-Porz und im Raum Bonn

Im Jahr 2011 bündelte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) seine Forschungsaktivitäten im Bereich der konzentrierenden Solartechnologien im dafür neu gegründeten Institut für Solarforschung. 
Foto: Thomas Ernsting
Im Jahr 2011 bündelte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) seine Forschungsaktivitäten im Bereich der konzentrierenden Solartechnologien im dafür neu gegründeten Institut für Solarforschung.
Foto: Thomas Ernsting

Eine Exkursion der kurzen Wege: Auf dem Reiseplan stehen Ziele in Bonn und im Kölner Süden. Das Institut für Solarforschung betreibt Großanlagen, Teststände und Labore an drei Standorten in Deutschland. Der DLR-Sonnenofen und der Hochleistungsstrahler in Köln können hochenergetische Strahlung für Tests im Labormaßstab bereitstellen, beispielsweise für mehrtägige Materialtests. Ebenfalls erforscht werden keramische Materialien und thermische Speichertechnologien. Ein Schwerpunkt der solaren Verfahrenstechniken liegt auf der Erforschung von Prozessen zur Herstellung solarer Brennstoffe.

Auf dem Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn in Rheinbach im Rhein-Sieg-Kreis geht es um die Forschung rund um nachwachsende Rohstoffe. Dabei wird auch eine Holzpelletheizung besichtigt. Holzpellets haben sich inzwischen als Alternativen zu Gas und Öl etabliert und kommen auch in gewerblich genutzten Immobilien zum Einsatz.

Zum Abschluss geht es zum Deutschen Museums, das eine H2-Sonderausstellung zeigt. Im Anschluss werden die Teilnehmer mit einem H2-Bus zum Startpunkt zurück gefahren.

Station 1: Institut für Solarforschung, Köln

In Parabolrinnenkraftwerken zur Stromerzeugung wird Sonnenstrahlung mit Konzentratorspiegeln fokussiert.
Foto: Thomas Ernsting
In Parabolrinnenkraftwerken zur Stromerzeugung wird Sonnenstrahlung mit Konzentratorspiegeln fokussiert.
Foto: Thomas Ernsting
Das Institut für Solarforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) arbeitet an der Erforschung und Entwicklung von konzentrierenden Solarsystemen (engl. Concentrated Solar Power = CSP). CSP-Anlagen bündeln das Sonnenlicht mit Hilfe von Spiegeln. Wie bei einer Lupe entstehen im Fokus der gebündelten Strahlen sehr hohe Temperaturen. Bei solaren Turmkraftwerken wird es im Fokus der Spiegel über 1000 Grad Celsius heiß. Mit dieser Energie kann, wie in einem konventionellen Kraftwerk, Strom erzeugt werden. Zudem kann die Wärmeenergie zur Herstellung von Brenn- und Treibstoffen genutzt werden.

Die rund 150 Mitarbeiter des Instituts für Solarforschung arbeiten am Hauptsitz des DLR in Köln, in Stuttgart und Jülich sowie im größten europäischen Testzentrum für konzentrierende Solartechnologien des spanischen Forschungspartners CIEMAT, der Plataforma Solar de Almería. Für Experimente stehen den Forschern Labore und Testanlagen im industrierelevanten Maßstab zur Verfügung. Sie führen damit Untersuchungen zur technischen Machbarkeit durch und arbeiten an der Effizienzsteigerung und Kostensenkung der Systeme. Das Institut für Solarforschung verbindet Grundlagenforschung mit großtechnischer Umsetzung und ihrer Anwendung in der Industrie.

Anlagen und Einrichtungen vor Ort:

  • Sonnenofen: Das Sonnenlicht wird von einem ebenen Spiegel (Heliostat) auf einen Konzentrator reflektiert. Dieser bündelt die Strahlung und lenkt sie in einen Experimentierraum
  • CeraStorE: Im Competence Center for Ceramic Materials and Thermal Storage Technologies in Energy Research arbeiten die Forscher an Materialien zur solaren Brennstofferzeugung und Energiespeicherung
  • QUARZ-Zentrum: Das DLR bietet Entwicklern, Produzenten, Kunden und Zulieferern von solarthermischen Kraftwerkstechnologien eine unabhängige Qualitätsüberprüfung für Komponenten und Systeme an.

Station 2: Universität Bonn, Campus Klein-Altendorf

Am Campus Klein-Altendorf werden u.a.
Forschungsvorhaben und praxisorientierte Versuchsarbeiten mit Fragestellungen rund um den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen umgesetzt.
Foto: Volker Lannert
Am Campus Klein-Altendorf werden u.a.
Forschungsvorhaben und praxisorientierte Versuchsarbeiten mit Fragestellungen rund um den Anbau von nachwachsenden Rohstoffen umgesetzt.
Foto: Volker Lannert
Am Campus Klein-Altendorf der Universität Bonn geht man neue Wege. Im Forschungsbereich „Nachwachsende Rohstoffe“ wird untersucht, wie man mit speziellen Gräsern und Hölzern effizient heizen und dämmen kann.

Im Gebiet Klein-Altendorf zwischen Meckenheim und Bonn wurden auf dem Gelände der ehemaligen Gutswirtschaft sowie der Obstversuchsanlage mehrere Lehr- und Forschungsstationen zusammengelegt. Ziel war es, einen Campus mit modernster Infrastruktur zu errichten. Geschäftsführer der Außenlabore Agrar, Geodäsie und Ernährung der Landwirtschaftlichen Fakultät ist Prof. Dr. Ralf Pude. Er leitet auch den neuen Forschungsbereich Nachwachsende Rohstoffe.
Wie ernähren wir uns in der Zukunft? Welche Züchtungen und Anbaumethoden bringen gesunde Lebensmittel hervor? Welche nachwachsenden Rohstoffe lassen sich vielseitig einsetzen? Die Landwirtschaftliche Fakultät der Universität Bonn ist die einzige in NRW und betrieb bisher Grundlagenforschung an mehreren Lehr- und Forschungsstationen.

Mit der Projekt „:agrohort“ entsteht dort zudem ein so genanntes Science-to-Business-Center. Gefördert mit 4,1 Millionen Euro aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE), geht es hier um nachhaltige Energieversorgung und die Anpassung an den Klimawandel bei der Produktion von Nahrungspflanzen. So erprobt das Projekt :agrohort energy das Beheizen des Campus über eine eigene Biomasseanlage mit nachwachsenden Rohstoffen. Das Projekt „:agrohort solar“ nutzt Sonnenenergie für die Trocknung von Biomasse. Es gibt ein bewegliches Gewächshaus mit Regensensoren, das vor Nässe schützt, und ein System, das Pflanzen auf Wasser-, Nährstoff- und Pflanzenschutzbedarf scannt.

Im :agrohort forum soll es Veranstaltungsräume und eine Ausstellung geben, um die Forschungs- und Produktionslandschaft Klein-Altendorf für die Öffentlichkeit begehbar und erlebbar zu machen

Im Forschungsfokus des Institutes ist das Großgras Miscanthus, auch genannt China-Schilf. Diese pro Tag fünf Zentimeter wachsende Grasart bringt den höchsten Ertrag bei gleichzeitig geringstem Energie-Input, bindet CO2 und ist ein ausgesprochenes Multitalent: Es kann in der Bau- wie der Automobil- und Verpackungsbranche, dem Gartenbau und der Heiztechnik genutzt werden.

Zeit

09.11.2017, Bonn – Köln - Bonn

Übersicht