Absorberrohre für die Solarthermie

Solarthermische Kraftwerke

  • Rohr muss Kontakt zur heißen Thermoflüssigkeit widerstehen
  • Hohe Lichtabsorption des Rohrs
  • Rohr auf ganzem Umfang gleichmäßig beschichtet

Sputter-Beschichtungssystem für selektive Absorberschichten auf Wärmeträgerrohren

Applikation

Sonnenenergie ist kostenlos und sie erreicht uns in trockeneren Gegenden als Deutschland auch sehr zuverlässig. Anders als die Photovoltaik braucht die Solarthermie keine technisch komplexen Halbleiterbauelemente, aber dafür gerichtete Lichteinstrahlung. In der hier relevanten Bauart fokussieren verspiegelte Parabolrinnen das Sonnenlicht auf ein Absorberrohr. Die Flüssigkeit, die durch das Absorberrohr fließt, wird so auf bis zu 450 °C erhitzt. Diese Wärme kann wie in jedem Wärmekraftwerk zur Stromerzeugung genutzt werden. Für den Wirkungsgrad der Solarthermie ist die Absorption des Absorberrohrs entscheidend. Deshalb wird das Rohr auf dem kompletten Umfang mit einer selektiven Absorberschicht – einem Stapel aus metallkeramischen Schichten – beschichtet und erreicht damit Absorptionskoeffizienten von über 90 %.

Anforderungen an die Anlage

Die Anlage soll gleichzeitig bis zu zwölf Absorberrohre aus Edelstahl beschichten können. Die Rohre sind 4 m lang und müssen auf dem gesamten Umfang gleichmäßig mit einer Antireflexschicht bestehend aus mehreren Einzellagen beschichtet werden. Die Anlage muss die für eine Produktionsanlage nötige hohe Produktivität aufweisen und dem Bediener das Bewegen großer Lasten abnehmen.

Lösung der Anforderungen

Die FHR.Line.1200.V ist eine vertikale Inline-Anlage mit Eingangsschleuse, Prozessbereich und Ausgangsschleuse sowie einem Carrier-Rückführsystem. Die riesigen Carrier (Substrathalter), in die die Rohre eingelegt werden, beinhalten eine Vorrichtung, die alle Rohre kontinuierlich rotieren lässt und somit eine gleichmäßige Beschichtung von allen Seiten ermöglicht. Im eigentlichen Prozessbereich werden Rohr- und Planartargets verwendet. Für einen einfachen Wechsel der 1200 mm großen Targets werden die Flansche mit den Sputterquellen nach vorne aufgeklappt.

Die Besonderheiten dieser Anlagenlinie sind:

  • Allseitige Beschichtung dank Rotation im Vakuum
  • Substrate: Edelstahlrohre verschiedener Durchmesser
  • Carrier-Transport inklusive Rückführung komplett entwickelt und automatisiert durch FHR
  • Höchste Materialausnutzung und längste Target-Standzeiten durch Verwendung von Rohrkathoden

FHR.Line.1200.V

Beschichtung von Wärmeträgerrohren

Vertikales Inline-Sputtersystem