In einer neuen Ära für die Forschung an Solarturmkraftwerken haben die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) und des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) die erste frei zugängliche Betriebsdatenbank für diese Technologie ins Leben gerufen. Die Initiative, die unter dem Namen PAINT firmiert, stellt beeindruckende 849 Gigabyte an Betriebsdaten der Solarturmanlage in Jülich bereit, die zwischen Dezember 2020 und Juni 2024 gesammelt wurden. Diese Informationen können entscheidend dazu beitragen, die Effizienz solcher Anlagen zu steigern und deren technologischen Fortschritt voranzutreiben, da bisher wertvolle Daten für die Entwicklung effizienterer Solarturmanlagen gefehlt haben, wie KIT berichtet.

Solarturmkraftwerke wirken oft im Schatten der Photovoltaik, obwohl sie über bedeutende Vorteile verfügen. Diese Kraftwerke erzeugen Wärme aus Sonnenlicht, die über Heliostaten, bewegliche Spiegel, zu zentralen Empfängern geleitet wird. Dort kann sie gespeichert werden, um auch nachts oder bei bewölktem Himmel Strom zu generieren. Dr. Kaleb Phipps vom KIT hebt hervor, dass reale Betriebsdaten für die Forschung unerlässlich sind, um das volle Potenzial dieser Technologie auszuschöpfen.

Einblicke in die Datenbank PAINT

Die Betriebsdatenbank PAINT folgt den FAIR-Prinzipien, sprich, sie ist auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar. Nutzer können mithilfe einer Python-Schnittstelle direkt auf die Daten zugreifen, die in fünf Kategorien unterteilt sind:

  • Über 218.000 Kalibrierungsbilder der Brennflecke
  • Hochpräzise Oberflächenvermessungen für 471 Heliostate
  • Positionsdaten aller 2.014 Spiegel
  • Turm-Koordinaten
  • Lokale Wetterdaten im Sekundentakt

Diese datenintensive Herangehensweise ist besonders vielversprechend für KI-gesteuerte Anwendungen, da sie es erlauben, die Steuerung und Kalibrierung der Heliostaten präziser zu gestalten. Trotz der Herausforderungen – bis zu 10.000 Heliostate müssen exakt ausgerichtet werden – könnte die Nutzung von KI-Methoden die Effizienz erheblich steigern. Kleine Anpassungen in der Ausrichtung können bei großen Distanzen zu spürbaren Abweichungen führen, was die Notwendigkeit für präzise und verlässliche Daten unterstreicht.

Die Rolle von digitalen Zwillingen

Ein Gewinn dieser Datenbank ist die Möglichkeit, digitale Zwillinge der Solarturmkraftwerke zu entwickeln. Diese virtuellen Modelle erlauben es Forschenden, Tests am Simulationsmodell durchzuführen, um den tatsächlichen Betrieb zu verbessern. Die Studienergebnisse wurden in der Fachzeitschrift Nature Energy veröffentlicht, und die Arbeit bildet die Grundlage für einen globalen Standard, um die Messwerte verschiedener Solarkraftwerke zu vereinheitlichen.

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Die Veröffentlichung dieser umfangreichen Datenmarkiert einen wichtigen Schritt, denn Betreiber gewerblicher Solarturm-Anlagen hielten ihre Messwerte bislang oft geheim, um ihre Effizienz zu bewahren und Geschäftsgeheimnisse zu schützen. Diese neue Offenheit könnte nicht nur die Forschung erleichtern, sondern auch dazu beitragen, dass Solarturmkraftwerke in der Energiewende einen deutlich größeren Stellenwert erhalten, als es bisher der Fall war, wie Telepolis hervorhebt.

Insgesamt ist die Datenbank PAINT ein vielversprechender Schritt, um die häufige Unterrepräsentation von Solarturmkraftwerken im Vergleich zur Photovoltaik anzugehen und die Vorteile dieser Technologie besser zu nutzen.