13/06/2016 - Neue Methode für die Prüfung der beschleunigten Alterung von Aluminium-Solarreflektoren

Menéame

Forscher Deutsches Luft- und Raumfahrtzentrum (DLR) und ICESAT eine dreijährige Prüfungsphase für die Alterung verschiedener Schutzbeschichtungen für Aluminium-Solarreflektoren erfolgreich abgeschlossen wurde, aus der sich eine beschleunigte Alterungsmethode ergibt.

Im Projekt Alumir, koordiniert durch die DLR und finanziert durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie, haben Forscher des DLR und des ICESAT mit drei deutschen Herstellern von Aluminium-Solarreflektoren zusammengearbeitet, die Spiegelproben mit insgesamt neun verschiedenen Schutzschichten zur Verfügung stellten.

Solarreflektoren können eine kostengünstige Alternative zu traditionellen Solarglasspiegeln sein. Obwohl sie weniger reflektierend sind, macht ihre gute Duktilität Aluminiumreflektoren zu einer besonders geeigneten Lösung für Prozesswärmeanwendungen oder Detektoren mit innovativen oder komplexen Geometrien.

Die Aluminium-Solarreflektoren basieren auf einem Aluminium- (Wicklungs-) Substrat, auf dem verschiedene Beschichtungen abgelegt werden, um die Reflexion zu erhöhen. An der Oberseite, von drei bis sechs stärken, wird eine transparente Schutzschicht aufgetragen, die die reflektierende Aluminiumschicht vor Umwelteinflüssen schützt. Diese Schutzschicht ist kritisch hinsichtlich des Grades, in dem die reflektiven Eigenschaften des Materials während seiner Lebensdauer durch Erosion und Korrosion beeinträchtigt werden können.

Die Spiegelproben der Unternehmen Alanod, ALMECO und Constellium wurden an neun Standorten mit unterschiedlichen klimatischen Bedingungen wettergeschützt. Wissenschaftler haben Wüsten- und Küstenorte in Spanien, Marokko und Abu Dhabi ausgewählt. Die Ausstellung der Proben wurde in enger Zusammenarbeit mit den ITC-Forschungszentren (Spanien), IRESEN (Marokko) und Masdar Insitute (Vereinigte Arabische Emirate) durchgeführt.

Parallel zu den Prüfungen der tatsächlichen Wetterexposition wurden die gleichen Materialien künstlichen Umgebungsbedingungen in Klimakammern ausgesetzt. Diese Tests wurden auf der Solarplattform von Almeria im Labor für die Haltbarkeit von OPAC Solarreflektoren unter der Leitung von Dr. Florian Sutter (DLR), Johannes Wette (DLR) und Dr. Aránzazu Fernández García (CIEMAT). In diesem Fall untersuchten die Forscher verschiedene Aggressionserreger (Befeuchtung, Salznebel, Sanderosion, UV-Strahlung, thermisches Cyclieren usw.) und wählten eine geeignete Prüffolge aus, um die wetterauffälligen Abbaumechanismen realistischerweise und für eine kurze Zeit im Labor zu reproduzieren.

Die beschleunigte Alterung zeigte höhere Abbauraten als bei den Proben, die an den Wetterorten ausgesetzt waren. Die Abbaugeschwindigkeit sowohl der wettergefährdeten als auch der im Labor getesteten Proben wurde in regelmäßigen Abständen gemessen und am Ende des Versuchszeitraums wurden die Ergebnisse verglichen und korreliert. Auf der Grundlage der Methode der beschleunigten Alterung kann die Lebensdauer von Aluminiumreflektoren geschätzt werden.

Die umfassende Testkampagne hat gezeigt, dass die optische Leistung der Aluminiumspiegel nach drei Jahren der tatsächlichen Wetterexposition zufriedenstellend war, obwohl der in diesen Reflektoren beobachtete Abbau deutlich größer war als bei Glasreflektoren. Wie Dr. Reinhard Dasbach, Leiter der F & E in Almeco, "hat uns die Gelegenheit gegeben, unsere kommerziellen und vor kurzem entwickelten Solarspiegel unter realen Bedingungen der Feldausstellung zu testen. Die Ergebnisse sind sehr nützlich für die zukünftige Optimierung unserer Spiegel." Dr. Stefan Ziegler, F & E-Manager von Alanod, erklärte: "Die Ergebnisse des Projekts ALUMIR bieten uns wichtige Kenntnisse über das Altern und die Lebensdauer unserer Aluminium-Solarspiegel. Bei Alanod werden wir die neue Methode zur Entwicklung und Optimierung neuer Beschichtungen verwenden."

Weitere Informationen

Die in diesem Projekt entwickelte Methode der beschleunigten Alterung von Aluminiumreflektoren wurde im März 2016 in Form eines Leitfadens auf der Website der Organisation veröffentlicht. SolarPACS (für die Internationale Energieagentur), Aufgabe III.

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Referat Kommunikation und RRPP

ICESAT

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