: Im Fegefeuer derWaschmaschinentrommel
METALLE Kölner Wissenschaftler entwickeln ein Verfahren, um Aluminium mit Hilfe der Kraft der Sonne zu schmelzen
Die Forscher haben dafür einen speziellen Drehrohrofen entwickelt. Dieser ähnelt einer langgezogen Waschmaschinentrommel, die sich langsam dreht und den darin befindlichen Aluminiumschrott stetig durchmischt. Der Ofen wird noch in Köln getestet, er soll 2017 für weitere Versuche auf dem Solarturm des DLR-Instituts für Solarforschung in Jülich installiert werden. Dort nutzen die Forscher Heliostaten.
Das sind Spiegel, die dem Gang der Sonne nachgeführt werden, und so die Energie stets an einem definierten Punkt bündeln. Der dort befindliche Ofen soll auf diese Weise auf rund 700 Grad Celsius erhitzt werden – so kann darin Aluminium, dessen Schmelztemperatur bei 660 Grad liegt, aufgeschmolzen werden. Und damit ist man noch lange nicht am Limit. „Technisch möglich sind Temperaturen über 2000 Grad“, sagt Martin Roeb, Forscher am DLR, „doch bei etwa 1500 Grad liegt eine wirtschaftliche Grenze.“ Dann nämlich schmilzt auch Stahl, und man muss beim Bau des Ofens teure Keramik einsetzen.
Aluminium mit seiner relativ niedrigen Schmelztemperatur ist für den Einsatz solarer Prozesswärme also gut geeignet. Und während die Kölner Forscher derzeit noch an dem Sonnenofen im Labormaßstab arbeiten, entsteht zugleich in Südafrika ein Projekt, das man am DLR „irgendwo zwischen einer Pilot- und einer Demonstrationsanlage“ ansiedelt. Projektpartner ist unter anderem der größte südafrikanische Stromversorger Eskom, bezahlt wird das Projekt mit öffentlichen Forschungsgeldern: Die Kosten in Höhe von drei Millionen Euro teilen sich Deutschland und Südafrika; bis März 2018 wird die Anlage vom Bundesforschungsministerium gefördert. Südafrika bot sich laut DLR an, weil es dort „Sonnenenergie im Übermaß und gleichzeitig eine große Anzahl an aluminiumverarbeitenden Industriebetrieben“ gibt.
200 Kilo am Tag
Zwischen 50 und 200 Kilogramm Aluminium soll die Anlage künftig am Tag aufschmelzen und damit wiederverwerten können. „Das ist natürlich noch keine kommerzielle Größe“, räumt Solarforscher Roeb ein. Aber die Erfahrungen damit sollen helfen, ein Konzept für eine kommerzielle Pilotanlage zu entwickeln. Nutzbar ist diese Technik der solaren Erzeugung von Prozesswärme immer zu jenen Zeiten, wenn direkte Sonneneinstrahlung vorhanden ist.
Auch in Deutschland könnte die Technik also zeitweise zum Einsatz kommen. Aber eben nur zeitweise, weshalb hier Hybridkonzepte vorstellbar sind: Scheint die Sonne, spart man Brennstoff und beheizt den Ofen solar, bei trübem Wetter springen andere Energieträger ein. Zwar ist man so von der Wirtschaftlichkeit weiter entfernt, als es der reine Solarbetrieb ohnehin ist. Allerdings arbeitet das DLR bereits an einem Businessplan für verschiedene Anlagen. Bernward Janzing
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