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Kostengünstiger Strom aus Sonnenenergie: Der Schweizer Illias Hischier hat einen Sonnenstrahlempfänger entwickelt, der die aufgenommene Energie über eine Gasturbine für die hocheffiziente Stromerzeugung nutzt. Die Kombination von Sonnenenergie mit fossilen Brennstoffen ermöglicht eine konstante Stromproduktion. Der Maschineningenieur erhält dafür den «swisselectric research award 2011» Mit Sonnenenergie betriebene Gasturbinen könnten eine Lösung sein, um Strom aus erneuerbaren Energien bedarfsgerecht zu erzeugen. Notwendig dafür ist ein leistungsfähiger Empfänger für die Sonnenenergie, ein sogenannter Solar-Receiver. Er heizt verdichtete Luft mittels konzentrierter Sonnenstrahlung auf. Die heisse Luft wird anschliessend einer Gasturbine zugeführt, die schliesslich den Strom produziert. Einen solchen Solar-Receiver entwickelte Illias Hischier, ehemaliger Doktorand von Aldo Steinfeld, Professor für Erneuerbare Energieträger der ETH Zürich. Der Receiver erhitzt die Luft auf Temperaturen bis zu 1300°C. Hischier verwendete einen porösen Keramikschaum, der die Wärme optimal an die Luft überträgt, und testete das Gerät bereits erfolgreich am Paul Scherrer Institut (PSI) sowie in einem Feldversuch am Weizmann Institut (WIZ) in Israel. In der Praxis könnte der Solarenergie-Empfänger in einem 50-Megawatt-Solarturmkraftwerk zum Einsatz kommen. Ein solcher Turm ist mit 500 Receivern bestückt, die wie die Facetten eines Insektenauges angeordnet sind. Sie nehmen die Strahlung von Spiegeln auf, sogenannten Heliostaten, die im Umkreis von 500 Meter stehen und sich automatisch an der Sonne ausrichten.Nachhaltige EnergieerzeugungExperimente mit dem neu entwickelten Receiver lassen hoffen, dass solare Gasturbinenkraftwerke künftig in sonnenreichen Gebieten einen wichtigen Beitrag für eine sichere Stromversorgung leisten können. Die Kombination von Sonnenenergie mit fossilen Brennstoffen ermöglicht eine stetige Stromproduktion, erhöht die Effizienz und verringert die Kosten. Die Verbindung der Technologien verringert den Verbrauch von endlichen Ressourcen, senkt CO2-Emissionen und leistet einen Beitrag zur stärkeren Nutzung von erneuerbaren Energien. Illias Hischier hat an der ETH Zürich Maschineningenieurwissenschaften studiert. Anschliessend hat er am Institut für Energietechnik der ETH Zürich bei Professor Aldo Steinfeld promoviert. Die Entwicklung des Solar-Recievers in Zusammenarbeit mit dem Labor für Solartechnik des Paul Scherrer Instituts und Alstom Schweiz war Inhalt von Hischiers Doktorarbeit.Preis für StromforschungDie Auszeichnung «swisselectric research award» wird verliehen von der Organisation Swiss Electric Research, die von verschiedenen Firmen aus dem Stromsektor getragen wird. Sie unterstützt die angewandte Forschung und Entwicklung auf allen Gebieten der Elektrizität: von der Produktion über die Übertragung und Verteilung bis zur Anwendung, von der Weiterentwicklung bewährter Technologien bis zur Nutzung neuer erneuerbarer Energien. Mit der Auszeichnung werden Forscher geehrt, welche die Forschung für eine ausreichende, sichere, preiswerte und umweltgerechte Stromversorgung voranbringen. Der mit 25'000 Franken dotierte Preis wird seit 2007 jährlich vergeben. Mehr Informationen: www.ethlife.ethz.chFoto: Illias Hirschi bei Tests an seinem Sonnenstrahlempfänger (Bild: zVg Swiss Electric Research)


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