Studium Aktuell

01.06.2011 |  Die Kraft der Sonne nutzen

Studenten des Maschinenbau-Schwerpunkts Erneuerbare Energien demonstrieren die Nutzung der Sonnenenergie

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Im Studienschwerpunkt Erneuerbare Energien der Hochschule Aalen wird die Nutzung von Wind und Sonne ausgiebig behandelt. Ein Projekt zum ökologischen Fußabdruck regenerativer Energien im Rahmen der Lehrveranstaltung „Nach-haltigkeit" zeigte auf, dass vom Wirkungsgrad her Wind und direkte Nutzung der Sonnen­energie effizienter sind als der „Umweg" über die Pflanze, der in bestimmten Bereichen auch seinen sinnvollen Einsatz hat. Ein Demon­strations­objekt zeigt die thermische Nutzung der Sonnen­energie anschaulich.

Die Studenten Robin Göhringer, Markus Maier und Sebastian Odrobina haben sich die Aufgabe gestellt, eine Dampfmaschine mit Sonnenenergie zu betreiben. Aus­gangs­punkt des Projekts war die Lehrveranstaltung „Nachhaltigkeit" von Prof. Holzbaur, in dem sich die Studenten mit den technischen, ökologischen, öko­nomischen und sozialen Aspekten regenerativer Energien auseinandergesetzt haben. Ziel war, nicht nur ein Demonstrationsobjekt zu entwickeln, sondern dies auch ingenieurrnäßig zu planen und aus­zulegen. Die Erfahrungen in Explorhino haben gezeigt, dass Dampfmaschinen trotz ihres geringen Wirkungsgrads bei Interessierten allen Alters gut ankommen. Da die Anlage möglich preisgünstig sein sollte, wurde eine Satellitenschüssel verwendet und mit Folie beschichtet.

Die Sonne schickt etwa über ein Kilowatt Energie pro Quadratmeter auf die Erde, davon kann maximal die Hälfte effektiv genutzt werden. Leider versteckte sich die Sonne am Tag und Nacht der Hochschule hinter Wolken, so dass der Demonstrationsversuch am Montag vorgenommen wurde - die Anlage wurde im Innenhof der Hochschule aufgebaut.

In kürzester Zeit ratterte die Maschine und zeigte, wie viel Energie von der Sonne genutzt werden kann. Kaum einer der anwesenden Studenten konnte sich der Faszination entziehen. Das „Spielzeugmodell" hat aber auch einen konkreten Hintergrund als sogenanntes Paraboloidkraftwerk. Verwendet man statt der Satelliten­schüssel einen langgezogenen Parabolspiegel und statt der Dampf­maschine eine Dampfturbine, so erhält man ein Parabolrinnenkraftwerk. Mit beiden kann Strom effizient und preisgünstig aus der Sonne gewonnen werden.

Der große Vorteil dieser Technologie ist: Die Teile benötigen zur Herstellung kein High-Tech und keine große Fabrik wie bei der Photovoltaik. Im Gegensatz zu elektrischer Energie lässt sich die Wärme auch zwischenspeichern. Das Modell zeigt auf, wie einfach es geht.

Die Studenten demonstrierten ihren Kommilitonen auch die Wirkung gebündelter Sonnenenergie: wer sich damit eine Zigarette anzündet, muss schauen, dass nicht die ganze Zigarette brennt, denn sogar ein Holzscheit kann in weniger als 10 Sekunden angezündet werden. „Für den einen ist es ein Zigarettenanzünder oder ein nettes Spielzeug, für die anderen die anschauliche Demonstration der zukunftsträchtigen Nutzung der Sonnenenergie."

Die thermische Nutzung der Sonnenenergie ist ein wichtiger Baustein im regenera­tiven Energiemix. Sie ist zwar besonders für Länder mit hoher Sonnen­einstrahlung effizient, aber überall eine ernstzunehmende Alternative neben Wind und Wasser, Energiepflanzen und Photovoltaik.