HELIOtube – Pneumatischer Sonnenkonzentrator

Solarstrom wird heute sowohl mit Photovoltaik (direkte Umwandlung der Strahlung) als auch mit
solarthermischen Kraftwerken erzeugt. Aufgrund der großflächig verteilten Primärenergie
(Solarstrahlung) sind beide Varianten noch nicht wirtschaftlich. Die flächenbezogenen Kosten lassen
sich entweder durch günstigere Solarzellen (z.B. Organische oder Dünnschichtsolarzellen) oder
durch Sonnenkonzentratoren reduzieren.
Sonnenkonzentratoren sind heute bei großen Spannweiten kostspielig, weil die nötige optische
Präzision bei Wind durch einen aufwändigen Unterbau der Spiegelfläche sichergestellt werden muss.
Pneumatische, also aufblasbare Sonnenkonzentratoren wie der HELIOtube, haben das Potential den
Materialbedarf und die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Konzentratoren um 70-90% zu
reduzieren. Dies schlägt sich in einer erwarteten Reduktion der Stromgestehungskosten auf ein
Level zwischen 5 und 15 cent/kWh durch. Dieses Forschungsprojekt hat zum Ziel, die
grundlegenden Fragen von großen zylindrischen, aufblasbaren, aus Kunststofffolien bestehenden
Sonnenkonzentratoren zu klären und Lösungen für deren Einsatz unter wechselnden
Umweltbedingungen zu erarbeiten.
Im Rahmen dieses Forschungsprojektes konnte sowohl experimentell als auch numerisch
nachgewiesen werden, dass der HELIOtube einen Konzentrationsfaktor von bis zu 60 aufweist.
Ebenso konnten erste Versuche mit verschiedenen Kunststofffolien und der Sonnennachführung
erfolgreich durchgeführt werden. Als grosser Meilenstein wurde auf dem Dach der TU Wien ein
erstes reales Modell gebaut und vermessen.