Gewählte Kategorie Elektrotechnik
Sonnenstrom aus solarthermischen Kraftwerken
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Solartürme vor dem großtechnischen Durchbruch?
Unter der heißen Sonne Spaniens arbeiten Energieforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, kurz DLR, auf der Solarforschungsanlage Plataforma Solar de Almeria. Auf einem 100 Hektar großen Gelände testen Mitarbeiter des Instituts für Technische Thermodynamik unterschiedliche Solartechnologien unter praxisnahen Bedingungen. Die Anlage ist damit ein weltweit führendes Testzentrum für konzentrierende Hochtemperatur-Solartechnik.
In solarthermischen Anlagen wird die Sonnenstrahlung mit Spiegeln gebündelt und in Form von Wärme zu einem zentralen Kraftwerk übertragen. Dort erzeugt die Wärme über einen Wärmetauscher Wasserdampf. Dieser treibt anschließend eine konventionelle Turbine an. Diese ist an einen Generator gekoppelt, der den Strom erzeugt. Im Vergleich zur Photovoltaik, die Strom direkt aus Sonnenlicht gewinnt, bietet dieses Verfahren zwei wesentliche Vorteile: Die erzeugte Wärme lässt sich speichern, die Turbine kann also auch dann Strom erzeugen, wenn die Sonne nicht scheint. Außerdem ist eine Zufeuerung über konventionelle Methoden im Kraftwerk möglich. Aus diesem Grund sehen Energie-Erzeuger in solarthermischen Kraftwerken eine großtechnisch effektive Methode.
In Almeria testet die DLR unterschiedliche Methoden, darunter auch den Solarturm. Die Sonnenenergie wird auf einen Receiver an der Spitze eines Turms gebündelt. Hier kommt sie über einen Wärmetauscher zum Kraftwerk. Diese Technologie wird auch in Jülich von den Stadtwerken als Versuchs- und Demonstrationsanlage getestet. Die sogenannten Parabolrinnen-Kollektoren fokussieren demgegenüber die Lichtstrahlen über eine gekrümmte Spiegelfläche auf eine zentral verlaufende Röhre. Sie ist mit fließendem Öl gefüllt, das sich aufheizt und die darin gespeicherte Wärme zum zentralen Kraftwerk transportiert.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
Solarzelle mit Weltrekord
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Fraunhofer-Institut entwickelt Konzentrator-Solarzelle mit 41 Prozent Wirkungsgrad
Ein Manko der Solarzellen ist ihr schlechter Wirkungsgrad: Bisher wandeln sie nur 10 bis 15 Prozent der einfallenden Sonnenenergie in Strom um. Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg haben jüngst eine neue Technologie vorgestellt, die es ermöglicht, einen größeren Teil des Sonnenlichts in Strom umzuwandeln. Dr. Andreas Bett und Dr. Frank Dimroth haben eine Solarzelle entwickelt, die einen Wirkungsgrad von 41,1 Prozent besitzt. Das ist derzeit Weltrekord. Sie besteht aus drei verschiedenen Materialien, die übereinander gestapelt sind und dadurch das Sonnenspektrum viel energieeffizienter verwerten. Statt Silizium verwenden die Freiburger Wissenschaftler in ihren Solarzellen die Stoffe Galliumindiumphosphid, Galliumindiumarsenid und Germanium. So entsteht eine Mehrfachsolarzelle, die nahezu das gesamte Spektrum des Sonnenlichts in elektrischen Strom umwandeln kann. Ursprünglich wurden solche Mehrfachsolarzellen für die Stromerzeugung im Weltall entwickelt. In Zukunft sollen sie auch auf der Erde Strom zu günstigen Preisen erzeugen. Sie sollen bereits 2011 auf den Markt kommen.
© Fraunhofer-Gesellschaft 2010
eMobility – Elektro-Fahrzeuge als Ultima Ratio
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Bis 2020 eine Million E-Autos auf Deutschlands Straßen?
Das Automobil – seit hundert Jahren auf den Straßen der Welt zu Hause, steht möglicherweise vor einer Revolution. Nicht zuletzt dank der dramatisch gestiegenen Ölpreise kommt das Konzept des Elektroautos wieder in Mode. Leise ist es, zugleich auch umweltschonend, aber auch noch teuer. Aber der Preis ist nicht die einzige Hürde, die auf dem Weg zum Elektroantrieb steht. E-Autos erfordern auch ein komplett neues Tanknetz mit anderen Tankmodalitäten, da der vergleichsweise lange Ladevorgang ein Stop and Go an der Tankstelle wie heute nicht zulässt. Weltweit hat dennoch ein Entwicklungswettkampf um den Zukunftsmarkt Elektroauto begonnen. Auch die deutsche Industrie steigt jetzt – reichlich spät – in den weltweiten E-Trend ein. Die Bundesregierung fordert gar eine Million Elektro-Fahrzeuge bis 2020 auf Deutschlands Straßen. Bei der Entwicklung der Fahrzeuge bildet die optimierte Speicherung des Stroms eine zentrale Komponente. Batterien verteuern sich in der Herstellung allerdings erheblich, wenn die Reichweite von E-Fahrzeugen verbessert werden soll, wie der Verband der Elektroindustrie VDE in einer jüngst veröffentlichten Studie berichtet. Am 8. und 9. November 2010 wird der VDE übrigens in Leipzig einen großen Kongress veranstalten. Rund 1500 Experten werden erwartet, die über „E-Mobility: Technologien – Infrastruktur – Märkte“ diskutieren, und dabei Innovationen und Strategien für die Zukunft der mobilen Gesellschaft präsentieren wollen.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
Meisterwerk der Technik: die “Elektrische Viktoria”
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Nachbau des ersten E-Mobils von Siemens aus dem Jahr 1905
Steigende Ölpreise und das wachsende Umweltbewußtsein haben das elektrisch betriebene Fahrzeug heute als Trendsetter etabliert. Elektroautos könnten das Fortbewegungsmittel der Zukunft werden. Doch wer glaubt, das Elektrofahrzeug sei eine Invention des 21. Jahrhunderts, der irrt gewaltig. Schon vor über hundert Jahren sah man Elektromobile auf den Straßen der deutschen Hauptstadt. In Zeiten, in denen Pferdekutschen für die Beförderung in Städten üblich waren, entwickelte kein geringerer als der große Erfinder Werner von Siemens elektrisch angetriebene Fahrzeuge. Seine “Elektrische Viktoria” aus dem Jahr 1905, eine Ingenieurleistung der Extraklasse, diente damals als elegantes Hoteltaxi. In einem aufwändigen Restaurierungs-Projekt hat Siemens das historische Meisterwerk des Firmengründers wieder fahrbar gemacht.
© Siemens AG 2010
OLED – das Licht von morgen
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Selbstleuchtende Halbleiter als Beleuchtungsquelle
Das Prinzip kennen wir aus der Biologie – beispielsweise von den selbstleuchtenden Glühwürmchen. OLEDs sind Halbleiter-Stoffe, die durch Stromzufuhr selbst leuchten. Schon heute werden sie in kleinen Displays eingesetzt. Morgen könnten sie als Beleuchtungsquelle oder als elektronische Tapete eingesetzt werden. Susanne Päch stellt in dieser Studiomoderation das Funktionsprinzip vor und gibt einige Marktausblicke der Technologie.
© mce mediacomeurope GmbH 2010
RoboCup-WM – Darmstadt Dribblers
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Roboter erobern das Fußballfeld
Jährlich treffen sich Wissenschaftler, die ihre humanoiden Roboter in Wettkämpfen auf nationaler und internationaler Ebene miteinander messen. Dass Spitzenforschung sehr unterhaltend sein kann, zeigt der Beitrag von Inventions-TV über die bekannten Darmstadt Dribblers, die bei den Weltmeisterschaften 2006 in Atlanta den dritten Platz belegten.
© mce mediacomeurope GmbH 2008
Experten-Interview: Prof. Dr. Torsten Bertram
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Robotik für das Auto von morgen
Torsten Bertram ist Inhaber des Lehrstuhls für Systemregelungstechnik an der TU Dortmund und berichtet in diesem Gespräch mit der Moderatorin Susanne Päch über die Forschungsaktivitäten in Dortmund zu bildverarbeitender und mobiler Robotik. Im zweiten Teil steht der Forschungsschwerpunkt Automotive mit der Entwicklung von Robotern für den Einsatz im Automobil im Mittelpunkt.
© mce mediacomeurope 2008
Experten-Interview: Dr. Frank Hoffmann
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Wie Roboter Sehen und Laufen lernen
Inventions-TV spricht mit Dr. Frank Hoffmann vom Institut für Regelungstechnik der Universität Dortmund über Stand und Entwicklungen der Robotik. Themen sind die bildbasierte Regelung und Entwicklungen, mit denen Roboter noch besser sehen lernen, weiter die mobile Robotik und der Weg zu autonomen Robotern sowie der neueste Trend zu Leichtbau-Robotern, die künftig im Produktionsprozess gemeinsam mit Menschen zum Einsatz kommen.
© mce mediacomeurope GmbH 2008
RoboCup German Open 2008
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The Winner is: Das Team “Nimbros”
Susanne Päch berichtet in dieser Studio-Moderation über die Nimbros, die 2008 die German Open des RoboCup gewonnen haben. Die humanoiden Roboter sind eine Gemeinschaftsproduktion der Universitäten Bonn und Freiburg und haben erstaunliche Fähigkeiten.
© mce mediacomeurope GmbH 2009
Küchenhelfer “Armar III.”
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Forscher der Uni Karlsruhe entwickeln Haushaltsroboter
Inventions-TV berichtet über einen intelligenten Roboter, der künftig als moderner Küchenhelfer zum Einsatz kommen soll. Er heißt “Armar” und wird in einem Team von Spezialisten an der Uni Karlsruhe zu künstlichem Leben erweckt. Er ist bereits in der dritten Generation tätig. Wir berichten über wissenswerte Details seiner robotischen Funktionen.
© mce mediacomeurope GmbH 2008
