Solarthermische Hochtemperatursysteme - Thermische Solarenergie: Grundlagen, Technologie, Anwendungen - page 513

Abb. 7.23 a Effekt der Verschattungsverluste durch den Receiver auf die Strahlengangverteilung
und b Verschattungsverluste durch die Receiveraufständerung

7.5.4 Optische, materialspezifische und Absorptionsverluste

Auf dem Weg der Lichtstrahlen von der Quelle über die geometrische Anordnung der
Spiegel ergeben sich weitere Verluste bis die Solarstrahlung im Absorber in thermische
Energie umgesetzt wird. Es sind dies:

• Optische Verluste an der Spiegeloberfläche,
• Materialspezifische Verluste sowie
• Transmissions- und Absorptionsverluste am Receiver,

die im Folgenden diskutiert werden.

• Optische Verluste

Nach den Gesetzen der geometrischen Optik entspricht der Ausfallswinkel eines reflektier-
ten Strahls seinem Einfallswinkel (vergl. Kap. 4.5.1). Das Snelliussche Gesetz gilt an jedem
Ort eines Reflektors. Die genaue Ausrichtung eines jeden Ortes eines Spiegels ist allerdings
nicht mit vertretbarem Aufwand erfassbar. Die lokale Abweichung von einer idealisierten
Form, die etwa durch die Krümmung und die Ausrichtung des Primärspiegels gegeben
ist, kann mikroskopischen und makroskopischen Ursprungs sein. Die mikroskopischen
Abweichungen ergeben sich durch Oberflächenrauigkeiten, die zu dem Abbildungsfeh-
ler führen. Diese durch Oberflächenrauigkeiten entstehenden Abweichungen werden in
der Literatur als spekulare Reflexion bezeichnet. Zu den makroskopischen Abweichungen
werden Nachführungenauigkeiten, Konturfertigungstoleranzen, Justierungsabweichun-
gen aber auch Verformungen durch Gewicht oder Windeinflüsse gezählt.
Die lokale Ausrichtung eines Spiegels lässt sich also nur im Mittel durch die angestrebte
Form beschreiben. Alle Abweichungen von dieser Form können unter Berücksichtigung
einer großen Zahl betrachteter Strahlen statistisch behandelt werden. Damit kann für
einen Ort am Reflektor nur eine Wahrscheinlichkeit angegeben werden, mit welcher Win-
kelabweichung von der idealen Richtung ein Strahl reflektiert wird. Messungen zeigen,