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02/20/2004 10:46

Entspiegelungsschicht für Solarkollektoren patentiert und in der Erprobung in Kalifornien

Jochen Brinkmann Kontaktstelle Schule - Universität
Technische Universität Clausthal

    Bei solaren Parabolrinnenanlagen sind die schwarzen Absorber in der Brennlinie der Spiegel von Borosilicatglas-Rohren ummantelt. Diese reflektieren insgesamt cirka acht Prozent des Sonnenlichtes. Wissenschaftlern am Institut für Nichtmetallische Werkstoffe der TU Clausthal ist es nun gelungen, diese Gläser mit einer in der Praxis tauglichen, entspiegelnden Schicht zu überziehen, welche die Lichtdurchlässigkeit der Glasrohre um bis zu sieben Prozent erhöht. Trifft ein höherer Anteil des einfallenden Lichts den Absorber, erhöht dies den Wirkungsgrad der Solarkollektoren. Die neue Entspiegelungsschicht wird derzeit in Kalifornien an einer großen Solarkollektoranlage getestet.

    Das Projekt wurde in Zusammenarbeit mit der Firma Schott Rohrglas GmbH, Mitterteich, einem Tochterunternehmen des weltweit tätigen Schott Glas-Konzerns, Mainz, durchgeführt. Schott Glas hat die Entwicklung mit den Clausthaler Erfindern Dipl.-Ing. Marta Krzyzak, Dr.-Ing. Gundula Helsch, Privatdozent Dr. habil. Gerhard Heide und Prof. Dr. Günther H. Frischat unter der Bezeichnung "Glaskörper mit poröser Beschichtung" in Europa, den USA, Israel, Japan und China patentieren lassen.

    Es gab zwar bereits Breitband-Entspiegelungsschichten, diese hatten aber den entscheidenden Nachteil, auf Borosilicatglas weder haft- noch wischfest zu sein. Dem rauhen Praxisbetrieb hielten sie nicht stand; der gewünschte Effekt verschwand binnen kurzem. Die an der TU Clausthal entwickelten porösen Siliciumdioxidschichten mit einer Dicke von nur 110 Nanometern (1 Nanometer entspricht einem Millionstel eines Millimeters) werden mit der Sol-Gel-Tauchmethode aufgebracht und auf dem Glas bei 500 °C eingebrannt. Die Sol-Gel-Methode hat gegenüber anderen Auftragsverfahren den Vorteil, dass man nicht nur Flachglas, sondern auch das Innere von Glasrohren einwandfrei beschichten kann. Eine speziell entwickelte Sol-Gel-Rezeptur verleiht den Antireflexionsschichten seine Haft- und Wischfestigkeit. Schott Rohrglas hat die Entwicklung vom Labormaßstab in die Produktion umgesetzt: Entspiegelte vier Meter lange Rohre, eingebaut in moderne Solarkraftwerke, befinden sich bereits im Test in Kalifornien.

    Das Prinzip der Entspiegelung ist von den Clausthaler Wissenschaftlern in einem
    Kurzfilm erläutert: http://video.tu-clausthal.de/kurzfilme_forschung/inw/glasveredelung/

    Weitere Informationen:

    Dr.-Ing. Gundula Helsch
    Institut für Nichtmetallische Werkstoffe
    Zehntnerstr. 2A
    38678 Clausthal-Zellerfeld
    Tel.: (05323)72-2895
    Fax: (05323)72-3710
    e-mail: gundula.helsch@tu-clausthal.de
    http://www.naw.tu-clausthal.de/glas/glas.html

    Dr. rer. nat. Stephan Tratzky
    Schott Rohrglas GmbH
    Erich-Schott-Straße
    95660 Mitterteich
    Tel.: (09633)80-470
    Fax.: (09633)80-835
    e-mail: stratzky@schott-rohrglas.de


    More information:

    http://www.naw.tu-clausthal.de/glas/glas.html
    http://www.schott.com/tubing/german/products/solar/applications/solar1.html
    http://www.energylan.sandia.gov/sunlab/overview.htm#trough


    Images

    AFM Aufnahme (atomic force microscope) der Antireflexionsschicht aus porösem Siliciumdioxid.
    AFM Aufnahme (atomic force microscope) der Antireflexionsschicht aus porösem Siliciumdioxid.

    None


    Criteria of this press release:
    Electrical engineering, Energy, Materials sciences
    transregional, national
    Research results, Scientific Publications
    German


     

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