Die Datenbank Paint stellt reale Betriebsdaten des Solarturms Jülich offen und strukturiert bereit (Bildquelle: KIT)
Solarturmkraftwerke können eine wichtige Rolle in der Energiewende spielen. Sie erzeugen aus Sonnenlicht Wärme, die sich speichern oder zur Stromerzeugung nutzen lässt. Bisher fehlten jedoch Daten, um neue Verfahren für effizientere und zuverlässigere Anlagen zu testen. "Solarturmanlagen sicher und effizient zu betreiben, ist aufwendig und teuer", sagt Dr. Kaleb Phipps vom Scientific Computing Center am KIT. "Um neue Verfahren zu entwickeln und verlässlich zu prüfen, braucht die Forschung reale Betriebsdaten. Solche stellt unsere Datenbank Paint offen und strukturiert bereit."
Paint berücksichtigt die FAIR-Prinzipien: Die Daten sollen auffindbar, zugänglich, interoperabel und wiederverwendbar sein. Zusätzlich stellt das Team Python-Software bereit, mit der Forschende Daten für einzelne Heliostate oder bestimmte Zeiträume herunterladen und direkt in Modelle des Maschinellen Lernens einbinden können. Mit den Daten lassen sich auch digitale Zwillinge von Solarturmkraftwerken entwickeln, die reale Anlagen virtuell abbilden.
Ausrichtung der Heliostate eine zentrale Herausforderung
Die Datenbank umfasst 849 GB Betriebsdaten des Solarturms Jülich aus den Jahren 2021 bis 2024. Dazu gehören Angaben, wo die 2014 Spiegel stehen, wie groß sie sind und wie sie sich drehen und neigen lassen. Hinzu kommen mehr als 218000 Bilder, mit denen sich prüfen lässt, ob die Spiegel das Licht genau auf den vorgesehenen Punkt lenken. Weitere Messdaten zeigen, ob Spiegeloberflächen leicht verformt sind. Auch Wetterdaten über den gesamten Zeitraum sind enthalten.
Gerade die Ausrichtung der Heliostate zählt zu den zentralen Herausforderungen. Schon kleine Abweichungen, etwa durch Wind, Verschleiß oder ungenaue Steuerung, können die Leistung mindern oder Bauteile belasten. Paint soll deshalb helfen, solche Effekte künftig besser zu untersuchen und Verfahren zur Steuerung vergleichbar zu testen.