Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Solarkraftwerke wie Sonnenblumen optimiert

09.02.2012
Forscher der RWTH Aachen und des MIT melden gemeinsam Patent an
- Spiegel von Solarkraftwerken werden wie Blumensamen angeordnet

Der RWTH-Forscher und Mathematikprofessor Manuel Torrilhon hat zusammen mit Kollegen vom Massachusetts Institute for Technology (MIT) ein neuartiges Design für Spiegel-Solar-Kraftwerke entwickelt, das Stellfläche auf der Anlage spart und das Sonnenlicht effizienter als herkömmliche Anlagen in Energie umwandelt.

Für das interdisziplinäre Forschungsprojekt hat Torrilhon mit dem ehemaligem RWTH-Forscher Alexander Mitsos, heute Professor am Department of Mechanical Engineering des MIT, zusammengearbeitet. Zur Optimierung der Solarkraftwerke nutzt Torrilhon die Anordnung der Samen einer Sonnenblume und überträgt sie auf die Anordnung der Spiegel des Kraftwerks. Die Forscher von RWTH Aachen und MIT haben gemeinsam ein Patent auf ihre Idee angemeldet, das Verfahren läuft.

Als Torrilhon einen Vortrag von Mitsos über die Optimierung von Solarkraftwerken hört, erinnert ihn eine Graphik an eine Sonnenblume. „Die spiralförmige Anordnung der Sonnenblumensamen basiert in der Mathematik auf einem klassischen Beispiel für optimale Anordnung, welches unter Ingenieuren nicht unbedingt so bekannt ist“, erklärt Torrilhon und betont: „Das Ergebnis ist ein schönes Beispiel für interdisziplinäre Zusammenarbeit.“ Mitsos und sein Doktorand Corey Noone konnten dann per Computer nachweisen, dass mit dem neuen Layout die Spiegel näher aneinander stehen, so wertvolle Fläche sparen und gleichzeitig die Spiegel das Sonnenlicht so reflektieren lassen, dass man daraus effizienter Energie gewinnt.

Die Wissenschaftler orientieren sich am natürlichen Vorbild der Samen einer Sonnenblume. „Man wandert dazu von der Mitte aus spiralförmig nach außen und platziert die Spiegel wie bei den Sonnenblumensamen immer um einen festen Winkel weiter“, erläutert Torrilhon. „Immer nach etwa 137 Grad stellt man den nächsten Spiegel auf, wobei man dabei spiralförmig nach außen wandert.“

So könnte auch in Sevilla eine der größten Anlagen der Welt, die schon jetzt 6.000 Haushalte mit Strom versorgt, auf weniger Fläche und effizienter gebaut werden. Experten schätzen, dass solche Anlagen das Potenzial haben, genug erneuerbare Energie zu erzeugen, um die Vereinigten Staaten von Amerika zu versorgen. Bislang stehen die 600 Spiegel von Sevilla, jeder davon halb so groß wie ein Tennisfeld, auf einer Fläche von 439.000 Quadratmetern. Jeder Spiegel nimmt Sonnenlicht auf und gibt es an einen hohen Turm weiter, wo die Sonnenhitze in elektrische Energie umgewandelt wird. Nun haben die Forscher im Computer-Modell die Spiegel nach dem Sonnenblumensamen-Vorbild angeordnet, ausgerichtet und ausgerechnet, dass sie so die Stellfläche um 20 Prozent reduzieren können.

„Und wir haben dabei sogar noch die Energieeffizienz gesteigert“, betont Torrilhon. Das bedeutet, dass das Sonnenlicht effizienter in Energie umgewandelt wird und weniger Energie verloren geht. „Weil riesige platte Flächen nicht immer verfügbar sind“, sagt Torrilhon, „ist es umso wichtiger, dass Flächen sparsam verbraucht werden. Der nächste Schritt ist, die Theorie auf hügelige Landschaften anzuwenden.“

Thomas von Salzen | idw
Weitere Informationen:
http://www.rwth-aachen.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Interdisziplinäre Forschung:

nachricht Multidisziplinäre Studie regt neue Strategie zur Medikamentenentwicklung an
15.01.2018 | Heidelberger Institut für Theoretische Studien gGmbH

nachricht Interaktionen zwischen einfachen molekularen Mechanismen führen zu komplexen Infektionsdynamiken
09.01.2018 | Institute of Science and Technology Austria

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Interdisziplinäre Forschung >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Vollmond-Dreierlei am 31. Januar 2018

Am 31. Januar 2018 fallen zum ersten Mal seit dem 30. Dezember 1982 "Supermond" (ein Vollmond in Erdnähe), "Blutmond" (eine totale Mondfinsternis) und "Blue Moon" (ein zweiter Vollmond im Kalendermonat) zusammen - Beobachter im deutschen Sprachraum verpassen allerdings die sichtbaren Phasen der Mondfinsternis.

Nach den letzten drei Vollmonden am 4. November 2017, 3. Dezember 2017 und 2. Januar 2018 ist auch der bevorstehende Vollmond am 31. Januar 2018 ein...

Im Focus: Maschinelles Lernen im Quantenlabor

Auf dem Weg zum intelligenten Labor präsentieren Physiker der Universitäten Innsbruck und Wien ein lernfähiges Programm, das eigenständig Quantenexperimente entwirft. In ersten Versuchen hat das System selbständig experimentelle Techniken (wieder)entdeckt, die heute in modernen quantenoptischen Labors Standard sind. Dies zeigt, dass Maschinen in Zukunft auch eine kreativ unterstützende Rolle in der Forschung einnehmen könnten.

In unseren Taschen stecken Smartphones, auf den Straßen fahren intelligente Autos, Experimente im Forschungslabor aber werden immer noch ausschließlich von...

Im Focus: Artificial agent designs quantum experiments

On the way to an intelligent laboratory, physicists from Innsbruck and Vienna present an artificial agent that autonomously designs quantum experiments. In initial experiments, the system has independently (re)discovered experimental techniques that are nowadays standard in modern quantum optical laboratories. This shows how machines could play a more creative role in research in the future.

We carry smartphones in our pockets, the streets are dotted with semi-autonomous cars, but in the research laboratory experiments are still being designed by...

Im Focus: Fliegen wird smarter – Kommunikationssystem LYRA im Lufthansa FlyingLab

• Prototypen-Test im Lufthansa FlyingLab
• LYRA Connect ist eine von drei ausgewählten Innovationen
• Bessere Kommunikation zwischen Kabinencrew und Passagieren

Die Zukunft des Fliegens beginnt jetzt: Mehrere Monate haben die Finalisten des Mode- und Technologiewettbewerbs „Telekom Fashion Fusion & Lufthansa FlyingLab“...

Im Focus: Ein Atom dünn: Physiker messen erstmals mechanische Eigenschaften zweidimensionaler Materialien

Die dünnsten heute herstellbaren Materialien haben eine Dicke von einem Atom. Sie zeigen völlig neue Eigenschaften und sind zweidimensional – bisher bekannte Materialien sind dreidimensional aufgebaut. Um sie herstellen und handhaben zu können, liegen sie bislang als Film auf dreidimensionalen Materialien auf. Erstmals ist es Physikern der Universität des Saarlandes um Uwe Hartmann jetzt mit Forschern vom Leibniz-Institut für Neue Materialien gelungen, die mechanischen Eigenschaften von freitragenden Membranen atomar dünner Materialien zu charakterisieren. Die Messungen erfolgten mit dem Rastertunnelmikroskop an Graphen. Ihre Ergebnisse veröffentlichen die Forscher im Fachmagazin Nanoscale.

Zweidimensionale Materialien sind erst seit wenigen Jahren bekannt. Die Wissenschaftler André Geim und Konstantin Novoselov erhielten im Jahr 2010 den...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

Veranstaltungen

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungen

Transferkonferenz Digitalisierung und Innovation

22.01.2018 | Veranstaltungen

Kongress Meditation und Wissenschaft

19.01.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

15. BF21-Jahrestagung „Mobilität & Kfz-Versicherung im Fokus“

22.01.2018 | Veranstaltungsnachrichten

Forschungsteam schafft neue Möglichkeiten für Medizin und Materialwissenschaft

22.01.2018 | Biowissenschaften Chemie

Ein Haus mit zwei Gesichtern

22.01.2018 | Architektur Bauwesen

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics