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Frankreichs Pionierarbeit in der industriellen Verwendung der SonnenenergieErwachet! 1979 | 8. September
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zur Beheizung von Häusern und zum Erhitzen und Destillieren von Wasser verwendet. Werden höhere Temperaturen gewünscht, so müssen die Sonnenstrahlen durch geeignete optische Geräte konzentriert werden.
Je höher die im Brennpunkt (der Stelle, an der sich alle Strahlen vereinigen) gewünschte Temperatur sein soll, desto stärker muß die Konzentration sein. Will man Zehntausende Spiegelungen von der gleichen Lichtquelle auf eine kleine Stelle konzentrieren, so ist das aufgrund der Bewegung der Erde um die Sonne keine leichte Aufgabe. Diese Schwierigkeit ist jedoch beim Sonnenofen in Odeillo, bei dem im Brennpunkt über 20 000 Bilder übereinandergelagert sind, überwunden worden. Dieses bemerkenswerte Ergebnis ist die Frucht langwieriger Forschungsarbeiten.
Der Sonnenofen
Im wesentlichen besteht der Sonnenofen von Odeillo aus drei verschiedenen Elementen: 1. Planspiegeln, 2. einem großen Parabolspiegel und 3. dem Ofenhaus, in dessen Inneren sich der Brennpunkt befindet. Wie auf dem Schema dargestellt, treffen die Sonnenstrahlen Dutzende von Planspiegeln und werden auf den Parabolspiegel reflektiert, der die Strahlen wiederum zum Ofenhaus lenkt.
Die 63 beweglichen Planspiegel, von denen jeder aus 180 ebenen Glasscheiben besteht, sind in acht Stufen in Reihen hintereinander angeordnet. Die Spiegel sind je 45 Quadratmeter groß, und die einzelnen Reihen sind gegeneinander verschoben, um jeglichen Schatten in dem Lichtstrahl, der auf den Parabolspiegel gerichtet ist, zu vermeiden. Aufgrund der Erdrotation ändert sich die Stellung der Sonne am Himmel ständig. Jeder Planspiegel kann jedoch mit Hilfe von optischen und elektronischen Geräten der Sonne auf ihrer nie endenden Reise folgen. Die Spiegel werden von hydraulischen Winden bewegt.
Der große, unbewegliche Parabolspiegel ist an einem 40 Meter hohen und 54 Meter langen Betongebäude befestigt. Er besteht aus 9 500 Spiegeln, von denen jeder 45 cm im Quadrat groß ist. Jede Facette dieses riesigen Spiegels mußte mechanisch geschliffen, ausgerichtet und angepaßt werden, damit im Brennpunkt die größtmögliche Konzentration erreicht wurde. Wie bereits erwähnt, erhält der Parabolspiegel diese Strahlung durch 63 bewegliche Planspiegel.
Alle Strahlen, die vom Parabolspiegel reflektiert werden, vereinigen sich im Brennpunkt. Dieser befindet sich im 18 Meter entfernten Ofenhaus. Er hat einen Durchmesser von 45 Zentimetern. Die auf diesen elliptischen Punkt konzentrierte Energie beträgt 1 000 Kilowatt. Durch die hohe Konzentration kann eine Temperatur von 3 800 °C erreicht werden. An dieser Stelle sind verschiedene Forschungsgeräte aufgestellt.
Vorteile des Sonnenofens
Der Sonnenofen bietet wesentliche Vorteile gegenüber anderen Öfen. In dem folgenden Auszug aus einer Veröffentlichung des C.N.R.S. wird eines seiner wesentlichen Merkmale hervorgehoben: „In der Grundlagenforschung stellen Sonnenöfen ein einmaliges Mittel dar, um Experimente, die zwischen 1 000 und 3 800 °C erfordern, unter Bedingungen von extremer Reinheit durchzuführen.“ Der Grund dafür ist, daß der Sonnenofen die Verarbeitung von Stoffen bei hohen Temperaturen durch die Konzentrierung von Wärmestrahlung ermöglicht, im Gegensatz zu Hochfrequenzöfen, bei denen die Stoffe in einem Tiegel geschmolzen werden.
Der Sonnenofen von Odeillo macht es sehr leicht, schwer schmelzbare Oxyde zu schmelzen, das heißt Oxyde, die nur bei sehr hohen Temperaturen schmelzen (über 2 000 °C), sowie bestimmte Metallegierungen, die ebenfalls schwer schmelzbar sind.
Sonnenöfen sind auch sehr leicht zu bedienen. Sie können schnell und einfach in Betrieb gesetzt werden. Außerdem haben sie nicht den Nachteil der Bombardierung durch Elektronen, die in gewissen Heizsystemen vor sich geht, bei denen Stoffe im Vakuum verarbeitet werden müssen. Und schließlich — was durchaus nicht unterschätzt werden darf — wird die Wärmeenergie, die in Odeillo zur Verfügung steht, praktisch ohne Betriebskosten gewonnen.
Das Sonnenkraftwerk
Ein Meilenstein auf dem Gebiet der Sonnenenergie wurde am 19. November 1976 erreicht, als ein mit Sonnenwärme betriebenes Kraftwerk Strom für das französische Stromnetz lieferte.
Einfach ausgedrückt, funktioniert dieses experimentelle Sonnenkraftwerk wie folgt: Eine zur Wärmeübertragung geeignete Flüssigkeit, „Gilotherm“ genannt, wird in einem Kessel im Brennpunkt des Odeillo-Komplexes auf 335 °C erhitzt. Mit Hilfe von einem Vorratstank und drei Austauschern liefert diese Flüssigkeit 270 °C heißen Dampf. Der Dampf treibt dann einen Turbinengenerator an, der Strom erzeugt.
In Südfrankreich werden in der Nähe von Marseilles mit verschiedenen Arten von Spiegeln Tests durchgeführt. Nachdem Frankreich auf diesem Gebiet Pionierarbeit geleistet hat, erwägt man, dort einen Prototyp von 1 Megawatt Leistung aufzustellen, und versucht, im Jahre 1980 10 Megawatt zu erreichen.
Künftige Verwendungsmöglichkeiten der Sonnenenergie
Die französische Zeitung Le Monde hob den gewaltigen Anwendungsbereich der Sonnenenergie für die industrielle Verwendung wie folgt hervor: „Da die Sonnenenergie überall vorhanden und billig ist, scheint sie den Bedürfnissen der weniger entwickelten Länder sehr angepaßt zu sein. ... Anscheinend ist sie besonders zum Pumpen von Wasser in abgelegenen Gegenden geeignet. In Lateinamerika und Afrika wird der Wasserbedarf in mehreren Dörfern jetzt durch Pumpstationen gedeckt, die mit einfachen und zuverlässigen [Sonnenkraft-]Anlagen betrieben werden, die zum größten Teil im eigenen Land hergestellt werden können und die gegenüber Dieselmotoren immer mehr wettbewerbsfähig werden.“
Frankreich hat mit Brasilien, Iran, Ägypten und Algerien Verträge zur Zusammenarbeit auf dem Gebiet der Sonnenenergie geschlossen. In der Zeitschrift L’Express hieß es diesbezüglich: „Die südlichen Länder sind im Vorteil, denn dort kann die Sonnenenergie zuerst genutzt und ihre Wettbewerbsfähigkeit verbessert werden, bevor sie den dunstigen, industrialisierten Norden erobern kann.“
Arabische Länder, wie Saudi-Arabien, würden gern bei der Erforschung der Sonnenenergie mitarbeiten. Die französische Technologie ist in der Lage, auf die saudiarabischen Vorschläge einzugehen, denn wie M. Jean-Claude Colli, französischer Delegierter am Ministerium für neue Energiequellen, sagte, ist Frankreich „gegenwärtig praktisch die einzige Nation, die Sonnenkraftwerke zum sofortigen Betrieb anbietet“.
Im Jahre 1978 hat Frankreich das Budget für neue Energiequellen drastisch erhöht. Die Ausgaben für Sonnenenergie haben sich verdoppelt. Diese Bemühungen zeigen, daß Energieprobleme fortschreitend durch die Verwendung sauberer Energiequellen gelöst werden können, wie zum Beispiel durch die Sonne, den Wind, das fließende Wasser und die Gezeiten. Der Mensch braucht wirklich nicht die ‘Erde zu verderben’, um seinen wachsenden Energiebedarf zu decken (Offb. 11:18).
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Leuchtender als die SonneErwachet! 1979 | 8. September
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Leuchtender als die Sonne
Arkturus ist einer der Sterne, die der Erde am nächsten sind. Er leuchtet achtzigmal so hell wie die Sonne und sein Durchmesser ist etwa dreißigmal so groß wie der der Sonne. Da er der vierthellste Stern am Himmel ist, kann er leicht mit bloßem Auge gesehen werden.
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