Dresden 2020 – scientific programme
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AKE: Arbeitskreis Energie
AKE 9: Renewable Energy - Solar Energy
AKE 9.2: Talk
Tuesday, March 17, 2020, 12:15–12:30, DÜL
Entwicklung von konzentrierenden Solarsystemen für solare Photobioreaktoren der nächsten Generation — •Markus Sauerborn und Joachim Göttsche — Solar-Institut Jülich, FH Aachen, Heinrich-Mußmann-Str. 5, D-52428 Jülich
Im Projekt AlgNutrient werden für Mikroalgen solare Photobioreaktorsysteme der nächsten Generation entwickelt. Das SIJ kooperiert hierzu mit drei Instituten für Pflanzenkunde: dem IGB-2 des FZJ sowie den Moskauer Instituten dem Bioengineering Department der Lomonosov University und dem Kurchatov Institute. Dazu wird ein optimierter, abgeschlossener Bioreaktor über ein konzentrierendes Solarsystem mit Sonnenlicht versorgt. Durch spektrale Aufspaltung des fokussierten Solarstrahls wird der von den Algen nicht verwertbare, sichtbare und nahinfrarote Anteil des Sonnenlichtes auf PV-Zellen umgeleitet, die diese noch nutzen können. Das Gesamtsystem wird damit nicht nur energetisch autark, sondern kann sogar Strom für die Netzeinspeisung bereitstellt.
Die Auswahl der Mikroalgen können für verschiedene Ziele optimiert werden, z.B. für Abwasserreinigung oder Biokraftstoffherstellung. Besonders vielversprechend ist hier, dass bei der Züchtung von Algenbiomasse spezielle Algen aus Zivilisationsabwässern unter konzentriertem CO2 effektiv Nährstoffe gewinnen können. Im Projekt soll in der Biomasse exemplarisch Phosphat als landwirtschaftliches Düngemittel angereichert werden.
Am SIJ wurde für das Projekt ein geeignetes Fresnel-Solarsystem konzipiert, dass im Photobioreaktor über Lichtverteiler für eine gleichmäßige Bestrahlung der Algen sorgt. Diese vorgestellte, komplexe Solarsystemkombination wird aktuell für die Marktreife weiterentwickelt.