Jülich. Künstliche Super-Sonne bündelt Licht so intensiv wie 10.000 Zentralgestirne

Die künstliche Supersonne scheint nicht vom Himmel, sondern in einem Gebäude. Der Sonnensimulator heißt „Synlight“ und steht in Jülich bei Aachen. Selbst die indirekte Strahlung von den Wänden ist noch so stark, dass der Mensch sie nur etwa eine Sekunde lang aushalten könnte. Gebündelt auf einen kleinen Fleck ist die Lichtintensität so groß, als würde sie von 10.000 Sonnen kommen. Die strombetriebene Hochleistungssonne des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) ist am Donnerstag in Betrieb gegangen.

Wissenschaftler des DLR-Instituts für Solarforschung wollen mit „Synlight“ Produktionsverfahren für Kraftstoffe aus Sonnenlicht entwickeln. Es geht um Treibstoffe für große Flugzeuge, nicht für Autos.

DLR-Vorstand Karsten Lemmer betonte die großen Potenziale mit Solarenergie erzeugter Kraft-, Treib- und Brennstoffe etwa bei der Langzeitspeicherung oder der Reduktion klimaschädlicher Emissionen. Ein Ziel der Anlage ist die effiziente Herstellung von Wasserstoff, der als besonders umweltfreundlicher Treibstoff der Zukunft gilt.

Da Wasserstoff nur als chemische Verbindung vorkommt – beispielsweise im Wasser gebunden an ein Sauerstoffatom –, wird er in Jülich in einem direkten chemischen Prozess abgespalten. Und zwar mit Energie der künstlichen Sonne, wie Projektleiter Kai Wieghardt erklärt: Metall wird damit auf 800 Grad erhitzt und mit Wasserdampf bespritzt. Das Metall reagiert mit dem Sauerstoff, der Wasserstoff bleibt übrig. Wegen der Wolken und der Luftzirkulation unter freiem Himmel haben die Wissenschaftler in der Natur nie gleiche Strahlungsverhältnisse, wie sie für reproduzierbare Versuche nötig sind. Und bisherige Laboranlagen sind viel zu klein, um aus den Ergebnissen Wahrscheinlichkeiten für die Praxis berechnen zu können.

Mit rund 350 Kilowatt hat die künstliche Sonne nach DLR-Angaben etwa das Zehnfache der Leistung herkömmlicher Laboranlagen – und mehr als alle Labor-Hochleistungsstrahler weltweit. Die Anlage besteht aus 149 Lampen, die normalerweise für Großkino-Projektoren verwendet werden.

Der Sonnensimulator selbst ist ein Energiefresser: In vier Stunden Betrieb verbraucht die Anlage so viel Strom wie ein vierköpfiger Haushalt in einem Jahr. Aber wenn durch die Forschung nur ein Solarkraftwerk ein Prozent effektiver werde, würde sich der Energieaufwand nach Einschätzung der Forscher schon bezahlt machen.