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Nr. 7114082
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Präzision trifft Innovation – Metrologie für die Energie­wende

Die Energiewende braucht nicht nur neue Technologien, sondern auch präzise Messtechnik. Denn Windkraft, Photovoltaik, Wasserstoff und Elektromobilität können nur dann effizient und sicher genutzt werden, wenn Messungen zuverlässig und international vergleichbar sind. Genau dafür entwickelt die Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB) neue Messverfahren, Referenzsysteme und technische Standards. Ohne diese Grundlagen wäre die Energiewende kaum möglich.
Der PTB-Sonnensimulator ist eine hochmoderne LED-Anlage des Kompetenzzentrums für PV-Metrologie in Braunschweig.
Besonders deutlich wird das bei der Windenergie. Im Windkompetenzzentrum in Braunschweig untersuchen Forschende die enormen Kräfte, die in modernen Windkraftanlagen wirken. Rotorblätter erreichen inzwischen beeindruckende Größenordnungen, was sich wiederum auf die Belastung auf Material und Technik auswirkt. Damit die Anlagen sicher und effizient betrieben werden können, müssen Kräfte und Drehmomente präzise erfasst werden. Dafür betreibt die PTB spezielle Prüfstände und entwickelt moderne Lasermessverfahren, mit denen sich Windgeschwindigkeiten und Luftströmungen detailliert analysieren lassen. Die Ergebnisse helfen Herstellern und Betreibern, Windparks leistungsfähiger und wirtschaft­licher zu machen.

State-of-the-art Messtechnik

Auch in der Solarenergie spielt Messtechnik eine zentrale Rolle. Photovoltaikanlagen liefern heute einen erheblichen Teil des erneuerbaren Stroms in Deutschland. Schon kleine Messabweichungen können bei großen Solarparks spürbare wirtschaftliche Folgen haben. Einen wichtigen Beitrag dazu leisten Prüf- und Kalibrierverfahren für Solar­zellen und Module. Mithilfe spezieller Sonnensimulatoren lassen sich reale Lichtbedingungen im Labor nachbilden, um Wirkungsgrade exakt zu bestimmen. Die dabei entstehenden Referenzmessungen dienen weltweit als Grundlage für die Qualitätssicherung in der Photovoltaik.

Zukunftsfeld Wasserstoff

Ein weiteres Themenfeld ist die Wasserstofftechnologie. Wasserstoff gilt als wichtiger Baustein für eine klimafreundliche Energieversorgung, stellt aber hohe Anforderungen an Sicherheit und Messtechnik. Die PTB plant daher den Aufbau einer Wasserstoffplattform, um Messtechnik unter realen, anstatt unter Laborbedingungen zu entwickeln – von der Herstellung über Transport und Speicherung bis hin zur Nutzung von H2. Im Mittelpunkt stehen dabei Fragen nach Reinheit, Durchflussmengen und Energiegehalt.

Rahmenbedingungen für Elektromobilität

Auch beim Ausbau der Elektromobilität wird präzises Messen immer wichtiger. Bei leistungsfähigen Batteriesystemen spielt vor allem der Explosionsschutz eine wichtige Rolle, um insbesondere Risiken durch Überhitzung oder technische Defekte frühzeitig zu erkennen. Gleichzeitig arbeitet die PTB an einer zuverlässigen Ladeinfrastruktur für Elektrofahrzeuge. Dabei geht es um genaue und transparente Messungen der geladenen Energiemengen – sowohl für Pkw als auch für elektrische Nutzfahrzeuge und Lkw. Einheitliche Standards sind entscheidend, damit schnelles und sicheres Laden künftig flächendeckend möglich wird.mb
Ansprechpartner:
Dr. Tom Heins,
Geschäftsführung des Innovations­clusters Energie,
IC-E@ptb.de,
Tel.: 0531 0531 592-3097
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