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Helmholtz-Perspektiven 0215

14 Helmholtz Perspektiven März – April 2015 TELEGRAMM Telegramm Sparpaket für die Industrie Leistungsfähigere Akkus, energieeffizientere Lampen oder Solar- zellen für das Dach – die Industrie versorgt uns mit zahlreichen Innovationen, die den Energieverbrauch und damit den Kohlendi- oxid-Ausstoß (CO2 ) senken. Doch oft frisst die Produktion dieser Energiespar-Technik selbst viel Energie. Das Problem wollen Forscher in einem Verbundprojekt angehen. Sie untersuchen am Lichttechnischen Institut des Karlsruher Instituts für Technologie gemeinsam mit Industriepartnern, wie hoch der Wirkungsgrad der Systeme ist, auf denen die Stromversorgung industrieller Pro- zesse basiert. Einer dieser Prozesse, den die Helmholtz-Forscher unter die Lupe nehmen, ist das Zonenschmelzverfahren. Es kommt zum Einsatz, wenn hochreine kristalline Werkstoffe wie Silizium-Einkristalle hergestellt werden, die für den Bau von Solarzellen benötigt werden. Dazu wird diese Substanz in einem schmalen Bereich geschmolzen. Während die Schmelzzone weitergeführt wird, kristallisiert die Substanz dahinter reiner als zuvor. Bislang haben die gängigen Zonenschmelzanlagen einen elektrischen Wirkungsgrad von höchstens 65 Prozent. Würde die Stromversorgung für die Schmelzanlage auf Siliziumkarbid umgestellt, einen speziellen Leistungshalbleiter, ließe sich der Wirkungsgrad auf über 80 Prozent steigern. Bei einer Großanlage könne das bis zu 200.000 Kilowattstunden Strom und damit 109 Tonnen CO2 pro Jahr sparen. Ästhetischer Rohstoff Besonders reine Silizium-Kristalle werden zum Beispiel für Solarzellen benötigt, ihre Herstellung verschlingt aber viel Energie. Bild: TRUMPF Hüttinger Forschung +++ Forschungspolitik +++ Termine

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