Turm-Solarkraftwerke sind Großkraftwerke, bei denen zweiachsig dem Lauf der Sonne nachgeführte Spiegel – so genannte Heliostaten – die direkte Sonnenstrahlung auf einem zentral auf einem Turm angebrachten Strahlungsempfänger (Receiver) reflektieren. Dort wird die Strahlungsenergie in Wärme umgewandelt und an Luft, flüssiges Salz oder Wasser/Dampf übertragen. Mit dieser Wärme werden eine Turbine und damit ein Generator angetrieben.

schlaich bergermann und partner entwickelten den Prototyp eines Metallmembran-Heliostaten mit 14 m Durchmesser und Edelstahlmembranen von 0,4 mm Dicke. Der Konzentrator wird aus einer „Trommel“ gebildet, welche wiederum aus einem Druckring und gespannten dünnen Metallmembranen auf der Vorder- und Rückseite besteht. Die vordere Membran wird mit Dünnglasspiegeln beklebt, um die gewünschte hohe Reflektivität zu erzielen. Im Trommelinneren wird durch ein Gebläse ein geringer Unterdruck von wenigen Millibar eingestellt. Dadurch verformt sich die Membran und aus dem ebenen Spiegel wird ein Konzentrator.

Unser Auftrag waren Entwurf, Planung und Montage von Teleskopen zur Beobachtung der Cherenkov-Strahlung im H.E.S.S (High Energy Stereoscopic System).

Im Rahmen eines Experiments des Fraunhofer Instituts (Heidelberg) für Kernphysik wurden vier Teleskope im Khomas-Hochland in Namibia aufgebaut. Der Durchmesser eines Teleskops beträgt 12 m, mit einer Spiegelfläche von 107 m², bestehend aus 380 geschliffenen Glasspiegeln mit je 60 cm Durchmesser, die einzeln motorisch justierbar sind.

Bei dem Teleskop handelt es sich um eine Raumfachwerkkonstruktion mit sehr hoher Steifigkeit. Die Gesamtmasse der Stahlkonstruktion beträgt 60 t. Die Aufhängung und Nachführung wird durch einen Drehstand auf Stahlrädern und einer Präzisions-Rundschiene ermöglicht und erfolgt durch servomotorische Antriebe.

Klimahüllen sind ein neues Konzept für Gewerbegebiete, ein Konzept, das die Zerstörung der Landschaft und die Ressourcenverschwendung stoppen kann: Die Grundidee ist, die Vielzahl einzelner Gebäude und Hallen – die das heterogene und ausufernde Erscheinungsbild der Gewerbegebiete verursachen – durch wenige große, kompakte und transparente Hallen zu ersetzen. Neben der gestalterischen Aufwertung, die Landschaft und Ortsränder dadurch erfahren können, hat diese Idee auch bedeutende ökologische Vorteile:

Die Reduzierung des Energiebedarfs über Einsparung von ca. 70% des Heizenergiebedarfs.

Die Einsparung von Baumaterial durch Einfachheit und Flexibilität der Hülle sowie der Einbauten.

Ein reduzierter Flächenbdarf durch gemeinschaftliche Nutzung und zentrales Flächenmanagement.

Diese und viele weitere wichtige Aspekte sind in der Dokumentation “Klimahüllen für Gewerbegebiete” von Jörg Schlaich, Philip Dechow und Gerhard Weinrebe nachlesbar.