Erlangen 2022 – wissenschaftliches Programm

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AKE: Arbeitskreis Energie

AKE 3: Technologies for Defossilization

AKE 3.2: Vortrag

Mittwoch, 16. März 2022, 14:30–14:45, AKE-H16

Konzentrierende Solarsysteme mit IR-PV-Modul für solare Photobioreaktoren der nächsten Generation — •Markus Sauerborn und Joachim Göttsche — Solar-Institut Jülich, FH Aachen, D-52428 Jülich

Am Solar-Institut Jülich werden in Kooperation mit Instituten der Mikrobiologie solare Photobioreaktoranlagen der nächsten Generation entwickelt. Mit der aktuellen Entwicklung sollen kombinierten Versorgungssysteme für Mikroalgenkulturen für verschiedene Nutzungskonzepte ausgelegt und energetisch optimiert werden. Allgemein vielversprechend ist hier, dass aus Zivilisationsabwässern effektiv Nährstoffe gewonnen werden können, um so Nährstoffkreisläufe zu forcieren oder besondere Schadstoffbelastungen zu vermeiden. Für die in den Projekten vorliegenden Rahmenbedingungen wurden jeweils geeignete Bestrahlungssysteme konzipiert. Während im Projekt AlgNutrient eine Solaranlage für eine PBR-Tankanlage und mit Upscaling-Ziel zur Großanlage konstruiert wurde, stand in AlgaeSolarBoxes als Vorgabe eine containerbasierte mobile Kleinanlage im Fokus der Entwicklung. Abgeschlossenen solaren Bioreaktoren wirken mit ihrer optimierten Lichtaufnahme als Strahlfalle. So wird auch die von der Photosynthese nicht verwertbare IR-Strahlung verstärkt absorbiert und durch reduzierte Abstrahlung entsteht Stauwärme. Ein neuartiges IR-PV-Modul nutzt spektrale Aufspaltung des Solarstrahls und verwertet den selektierten IR-Anteile des Sonnenlichtes durch geeignete PV-Zellen. Das Gesamtsystem erhöht damit die Gesamtenergieeffizienz und wird energetisch autarker.