Solar Oven Based on Mirrors/de

Fresnel-Spiegel sind eine Technologie, um Licht auf einen Brennpunkt zu konzentrieren. Die konzentrierten Sonnenstrahlen können dann für verschiedene Energiezwecke genutzt werden. Lytefire ist ein Solarofen, der von Fresnel-Spiegeln inspiriert wurde

Fresnel-Spiegel

Technologie

Die Technologie der Fresnel-Spiegel ist von Fresnel-Linsen inspiriert. „Das Design ermöglicht die Herstellung von Linsen mit großer Apertur und kurzer Brennweite ohne die Masse und das Volumen an Material, die bei einer Linse herkömmlicher Bauart erforderlich wären.“ ^{[ 1 ]}

Vorteile

Der erste Vorteil ist wirtschaftlicher Natur. Flache Spiegel sind günstiger und leichter zu beschaffen als gekrümmte Spiegel oder Linsenglas. Sie lassen sich zudem einfacher warten und bei Bedarf austauschen. Darüber hinaus kann die Gesamtkonstruktion kompakter gestaltet werden, ähnlich wie eine Fresnel-Linse kompakter ist als eine herkömmliche Linse. Dies kann bei Windproblemen und beengten Platzverhältnissen von Vorteil sein.

Bearbeitungslimits

Die Annäherung an einen Parabolspiegel führt zu einem ungenaueren Brennpunkt. Je nachdem, wie das gebündelte Licht anschließend verwendet wird, kann ein zweiter Reflektor erforderlich sein.

Verlauf

Im 19. Jahrhundert leistete der Italiener Alessandro Battaglia Pionierarbeit auf dem Gebiet der Solarkonzentratoren. Obwohl er seine Technologie nicht praktisch umsetzte, gilt seine Arbeit als Ursprung der Fresnel-Linearkonzentrationstechnik. Im 20. Jahrhundert entwickelte ein weiterer Italiener, Giovanni Francia, ein System mit linearer Reflexions-Fresnel-Konzentratoranlage und baute die ersten Prototypen 1963 in Genua (Italien) und 1964 in Marseille (Frankreich). Francia war überzeugt, dass sich Solarenergie nur mit wirtschaftlicher Effizienz und einfacher Technologie entwickeln könne, daher die Bedeutung der Flachspiegel. Seitdem haben sich die linearen Reflexions-Fresnel-Konzentratoren weltweit langsam weiterentwickelt. Angesichts des Klimanotstands wächst das Interesse an dieser Technologie. Die Technologie von Solar Fire Concentration Ltd. ähnelt der Geometrie der linearen Reflexions-Fresnel-Konzentratoren. Sie ist einfacher und für Anwendungen im kleinen Maßstab (z. B. in Öfen) geeignet, um eine breite Anwendung des Systems zu ermöglichen, insbesondere bei Start-ups und KMU. ^{[ 2 ]}

Lytefire

Technische Spezifikation

Der Lytefire ist ein von Fresnel-Spiegeln inspirierter Solarkonzentrator, entwickelt von Lytefire Ltd., einem 2012 in Finnland gegründeten Unternehmen (ehemals Solar Fire Concentration Oy). ^{[ 3 ]} Er verfügt über eine 5 m² große Spiegelfläche, die aus kleinen, unterschiedlich ausgerichteten Flachspiegeln besteht. Diese Spiegel reflektieren die Sonnenstrahlen und lenken sie auf Geräte wie Öfen, Bräter oder Kochfelder. Dank der hohen Leistung dieses Solarkonzentrators können professionelle Bäcker auf diese Technologie für ihren Betrieb vertrauen. ^{[ 4 ]}

Pilotprojekte

Es wurden mehrere Pilotprojekte entwickelt: drei in Kenia (Afrika) und eines in Frankreich. Diese Pilotprojekte bestätigten, dass eine professionelle Tätigkeit auf Solarenergie zurückgreifen kann. Für das französische Projekt wurde ein größerer Lytefire mit 11 m² Spiegelfläche gebaut, der bewies, dass ein professioneller Bäcker auch in europäischen Breitengraden (in der Normandie) auf Sonnenenergie setzen kann. ^{[ 5 ]}

Auswirkung

Die Auswirkungen dieser Solaröfen auf die Pilotprojekte wurden gemessen und berechnet. Der positive Effekt auf das Klima ist offensichtlich, da die Sonnenenergie Brennstoffe ersetzt, die Treibhausgase emittieren. In einem durchschnittlichen Backjahr kann ein Lytefire je nach ersetztem Ofen (elektrisch, gas- oder holzbefeuert) bis zu 5 Tonnen CO₂-Äquivalent einsparen. Dies ist nicht nur gut für das Klima, sondern reduziert auch die Ausgaben der Nutzer für fossile Brennstoffe und Holz ^{[ 6 ].}

Die sozialen Auswirkungen sind ebenfalls hoch, da sie Menschen den Einstieg in die Selbstständigkeit mit einer nachhaltigen und autarken Energiequelle ermöglichen. Dank des einfachen Designs lässt sich der Solarofen weltweit problemlos vor Ort bauen und warten. Zudem verhindert das Kochen mit Solarenergie, dass Bäcker giftige Abgase aus der Holz- oder Kohleverbrennung einatmen, und ist somit gesundheitsschonender. Insgesamt trägt Lytefire zu 11 der 17 Ziele für nachhaltige Entwicklung der Vereinten Nationen bei: ^{[ 7 ]} Darunter: Armutsbekämpfung (1/7), Geschlechtergleichstellung (5/17), Bezahlbare saubere Energie (7/17), Menschenwürdige Arbeit und Wirtschaftswachstum (8/17), Weniger Ungleichheiten (10/17), Nachhaltige Städte und Gemeinden (11/17) und Klimaschutz (13/17). ^{[ 8 ]}

Die Lösung bietet auch wirtschaftliche Vorteile. Dank ihrer einfachen Konstruktion können lokale Handwerker sie kostengünstig vor Ort bauen. Die Firma Lytefire bietet Baupläne für Heimwerker sowie kommerzielle Lizenzen für Hersteller und Unternehmen an. Für die Nutzer entstehen keine Brennstoffkosten, und die Wartungskosten sind nicht höher als bei herkömmlichen Öfen. Pilotprojekte haben gezeigt, dass Solarbacköfen tendenziell den Gewinn (aufgrund der reduzierten Kosten) und die Produktion (aufgrund der frei verfügbaren Energie) steigern. Lytefire ermöglicht es Gemeinden, sich durch nachhaltige und wirtschaftliche Aktivitäten zu entwickeln und zu prosperieren.

Referenzen