Solarkollektoren werden durch Lasertechnik besser

Das Laserfügen von Rohrgläsern für Solarkollektoren hat eine erhöhte Qualität, ist automatisierbar und lässt die Ausschussrate senken. Bild: Laser Zentrum Hannover e.V.

Die Nutzung der Sonnenenergie erfolgt nicht nur durch Photovoltaikzellen sondern auch durch thermische Sonnenkollektoren. Während Photovoltaikzellen die Energie der Sonne direkt in Strom umwandeln, wird in Solarkollektoren eine Flüssigkeit erhitzt. Die daraus gewonnene thermische Energie kann zur Warmwassergewinnung oder in größeren Anlagen über Turbinen auch zur Stromerzeugung genutzt werden.
Im Herzen der größeren Anlagen befinden sich Rohrgläser mit einer Flüssigkeit, die von der Sonnenstrahlung erhitzt wird. Diese Rohrgläser müssen miteinander verbunden werden, und nach Meinung des Laser Zentrum Hannover e.V. (LZH) ist die Lasertechnik hierfür bestens geeignet. In einem neuen Projekt zwischen dem LZH und weiteren Partnern aus der Industrie soll gezeigt werden, dass das Laserfügen im Vergleich zur herkömmlichen Methode der Flammtechnik viele Vorteile birgt und somit für die Glasindustrie rentabel ist.
Der Einsatz der konventionellen Flammentechnik zeigt einige Schwächen, die zwar zum Teil durch geschultes Personal ausgeglichen werden können, aber auch zu Mängeln im Produkt führen. Es kommt immer wieder vor, dass beispielsweise das Glas während des Fügeprozesses verunreinigt wird und somit erhebliche Qualitätsschwankungen entstehen. Außerdem lässt sich bei der Flammtechnik die Wärmezuführ schwer regulieren. Dies ist bei der Lasertechnik nicht der Fall.
Die Vorteile des Lasers liegen insbesondere in der kontrollierten Temperaturführung und Temperaturverteilung und in der Automatisierung. Außerdem verhindert die Laserfügetechnik im Gegensatz zur Flamme die Kondensation und den Wasserniederschlag im Rohrglas und bietet somit eine erhöhte Qualität. In Kombination mit dem chemikalienresistenten und robusten Borosilikatglas wird das Bruchrisiko erheblich vermindert, was die Ausschussrate um einiges senkt.
Das neue Gesamtsystem stellt für alle beteiligten Partner und die damit verbundenen Industriezweige eine solide Basis und Ausgangssituation für weitere Anwendungsfelder in der glasverarbeitenden Industrie dar. Das ist die Grundlage für einen rentablen industriellen Einsatz.
Das Projekt "Lafuesol" wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützt. Projektträger ist das Forschungszentrum Karlsruhe, Bereich Produktion und Fertigungstechnologien.

Quelle: Laser Zentrum Hannover e.V.