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Title:
REFLECTOR FOR SOLAR THERMAL SYSTEMS, AND METHOD FOR PRODUCING SUCH A REFLECTOR
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/067368
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a reflector for solar thermal systems, comprising a sheet metal support (5) and a reflective coating (6) which is applied onto the sheet metal support and which is made of at least one reflective metal layer (6.2) and at least one protective layer (6.3) applied onto the reflective layer. The invention additionally relates to a method for producing a reflector for solar thermal systems. The reflector according to the invention for solar thermal systems has a high reflectivity, is robust against mechanical loads, and can additionally be produced in an inexpensive manner. Furthermore, the reflector according to the invention is as lightweight as possible and simultaneously dimensionally stable in that the sheet metal support (5) is made of a sandwich sheet which has an upper and a lower sheet metal cover (5.1, 5.3) and at least one non-metal intermediate layer (5.2) arranged between the upper and lower sheet metal cover. The upper sheet metal cover (5.1) has a smoothed surface (7) onto which the reflective layer (6.2) is applied, and the smoothed surface (7) has an arithmetic average roughness value Ra of less than 0.03 μm prior to applying the reflective layer (6.2).

Inventors:
SCHUHMACHER, Bernd (An der Fillkuhle 14a, Dortmund, 44227, DE)
KOPPLIN, Karl-Heinz (Sarnsbank 12, Essen, 45239, DE)
HÖHN, Winfried (Freiherr-vom-Stein-Str. 23, Neuwied, 56566, DE)
PATBERG, Lothar (Friesenstraße 35, Moers, 47445, DE)
HIRT, Mark (Hofsteder Straße 55, Bochum, 44791, DE)
DREWES, Stephan (Brucknerallee 198, Mönchengladbach, 41236, DE)
Application Number:
EP2014/002980
Publication Date:
May 14, 2015
Filing Date:
November 07, 2014
Export Citation:
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Assignee:
THYSSENKRUPP RASSELSTEIN GMBH (Koblenzer Straße 141, Andernach, 56626, DE)
THYSSENKRUPP STEEL EUROPE AG (Kaiser-Wilhelm-Straße 100, Duisburg, 47166, DE)
International Classes:
G02B5/08; G02B1/14; G02B19/00
Foreign References:
US20120300291A12012-11-29
EP2270392A12011-01-05
EP2634607A12013-09-04
JP2011186100A2011-09-22
Attorney, Agent or Firm:
FILIPS, Christian (ThyssenKrupp AG, ThyssenKrupp Allee 1, Essen, 45143, DE)
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Claims:
Patentansprüche

Reflektor für solarthermische Systeme, mit einem metallischen Trägerblech (5) und einer auf dem Trägerblech (5) aufgebrachten reflektierenden Beschichtung (6), die aus mindestens einer metallischen Reflektionsschicht (6.2) und mindestens einer auf der Reflektionsschicht (6.2) aufgebrachten Schutzschicht (6.3) aufgebaut ist, dadurch gekennzeichnet, dass

das Trägerblech (5) aus einem Sandwichblech gebildet ist, das ein oberes und ein unteres metallisches Deckblech (5.1, 5.3) und mindestens eine dazwischen angeordnete, nicht-metallische Zwischenschicht (5.2) aufweist, wobei das obere Deckblech (5.1) eine geglättete Oberfläche (7) mit einem arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μιη aufweist, auf welcher die

Reflektionsschicht (6.2) aufgebracht ist.

Reflektor nach Anspruch 1,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Reflektionsschicht (6.2) aus Aluminium, Silber, Zinn, Zink oder einer mindestens eines dieser Metalle enthaltenden Legierung hergestellt ist.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 2,

dadurch gekennzeichnet, dass

die geglättete Oberfläche (7) des oberen Deckblechs (5.1) durch zumindest eine Zinnschicht gebildet ist.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 3,

dadurch gekennzeichnet, dass

das obere Deckblech (5.1) aus Stahl oder aus Leichtmetall hergestellt ist. Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 4,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schutzschicht (6.3) aus Silizium-Oxid und/oder Titan-Oxid hergestellt ist.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 5,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Schichtdicke der Reflektionsschicht (6.2) und/oder die Schichtdicke der Schutzschicht (6.3) im Bereich von 50 nm bis 5 μπι liegt.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 6,

dadurch gekennzeichnet, dass

das obere und/oder das untere Deckblech (5.1, 5.3) eine Dicke im Bereich von 0,1 mm bis 4 mm aufweisen.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 7,

dadurch gekennzeichnet, dass

die Reflektionsschicht (6.2) und/oder die Schutzschicht (6.3) eine optisch wirksame Rauheitsfeinstruktur und/oder mindestens eine Interferenzschicht aufweist.

Reflektor nach einem der Ansprüche 1 bis 8,

dadurch gekennzeichnet, dass

das zumindest die der nicht-metallischen Zwischenschicht (5.2) abgewandte Außenseite des oberen Deckblechs (5.1) und/oder des unteren Deckblechs (5.3) mit einer Korrosionsschutzschicht (6.1) versehen ist.

Verfahren zum Herstellen eines Reflektors für solarthermische Systeme, umfassend die folgenden Verfahrensschritte:

a. Bereitstellen eines metallischen Trägerblechs (5), das aus einem

Sandwichblech gebildet ist, das ein oberes und ein unteres metallisches Deckblech (5.1, 5.3) und mindestens eine dazwischen angeordnete, nichtmetallische Zwischenschicht (5.2) aufweist, wobei das obere Deckblech (5.1) eine geglättete Oberfläche (7) aufweist und wobei die geglättete Oberfläche (7) einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μπ\ aufweist; und

b. Aufbringen einer reflektierenden Beschichtung (6) auf die geglättete

Oberfläche (7) des Trägerblechs (5), die aus mindestens einer metallischen Reflektionsschicht (6.2) und mindestens einer auf der Reflektionsschicht (6.2) aufgebrachten Schutzschicht (6.3) aufgebaut ist; d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, d a s s die geglättete Oberfläche (7) durch Walzen erzeugt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Walzen eine Korrosionsschutzschicht (6.1) auf das Deckblech (5.1) aufgebracht wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf das obere Deckblech eine Zinnschicht aufgebracht und die Zinnschicht zur Erzeugung einer glatten Oberfläche mittels eines Lasers oder einer

Wärmequelle aufgeschmolzen wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektionsschicht (6.2) durch ein PVD-, CVD-, elektrostatisches oder elektrochemisches Verfahren aufgebracht wird.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzschicht (6.3) durch ein PVD-, CVD-, oder elektrostatisches Verfahren, vorzugsweise durch Magnetron-Sputtern aufgebracht wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass in die Reflektionsschicht (6.2) und/oder die Schutzschicht (6.3) mittels

Laserbearbeitung optisch wirksame Rauheitsfeinstrukturen eingebracht werden.

Description:
REFLEKTOR FÜR SOLARTHERMISCHE SYSTEME UND VERFAHREN ZUR

HERSTELLUNG EINES SOLCHEN REFLEKTORS

Die Erfindung betrifft einen Reflektor für solarthermische Systeme, mit einem

metallischen Trägerblech und einer auf dem Trägerblech aufgebrachten reflektierenden Beschichtung, die aus mindestens einer metallischen Reflektionsschicht und mindestens einer auf der Reflektionsschicht aufgebrachten Schutzschicht aufgebaut ist. Des

Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Reflektors für solarthermische Systeme.

Reflektoren der hier in Rede stehenden Art werden beispielsweise in solarthermischen Kraftwerken, wie Parabolrinnen-, Fresnel-, Dish-Stirling- und Turmkraftwerken oder dergleichen, eingesetzt, in denen mit Hilfe von Absorbern ein Teil der solaren

Strahlungsenergie in Wärme umgewandelt wird. Diese Systeme haben gemein, dass die solare Strahlung konzentriert wird, um die Effizienz bei der Nutzung der Sonnenenergie zu steigern.

Die Reflektoren dienen in solarthermischen Systemen als Komponenten sogenannter „Kollektoren" dazu, das auf sie einfallende Sonnenlicht zu bündeln und auf einen

Absorber, z.B. ein Absorberrohr oder desgleichen, zu konzentrieren, das ein

Wärmeträgermedium führt. Dabei besteht einerseits die Forderung, dass die

Reflektoren ein optimales Reflektionsvermögen im Strahlungsbereich des Sonnenlichtes aufweisen. Andererseits sollen die Reflektoren möglichst robust gegen die im Gebrauch auftretenden mechanischen Belastungen und kostengünstig herstellbar sein. Eine besondere Herausforderung besteht zudem darin, die Formstabilität dieser

üblicherweise großflächigen Bauteile zu gewährleisten, um die Fokussierung des Sonnenlichts in der geforderten Genauigkeit über der gesamten Lebensdauer des Reflektors sicher zu erreichen.

Um die Reflektionsfläche eines solchen Reflektors zu gestalten, ist es bekannt, einen Glasträger nach Art eines konventionellen Spiegels einseitig mit Silber oder Aluminium

BESTÄTIGUNGSKOPIE zu beschichten. Nachteilig sind dabei sowohl das hohe Gewicht als auch die geringe elastische Verformbarkeit und mechanische Belastbarkeit der Glasträger.

Aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 154 289 AI ist es bekannt, einen

Reflektorkörper aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung mit einer

reflektierenden Aluminiumoberfläche bereitzustellen. Alternativ kann die reflektierende Oberfläche dabei auch durch Beschichten eines Reflektorkörpers mit Aluminium erzeugt werden. Eine auf der Reflektoroberfläche aufgebrachte transparente Schutzschicht soll die reflektierende Oberfläche vor Umgebungseinflüssen schützen.

Vor dem Hintergrund des voranstehend erläuterten Standes der Technik lag der

Erfindung die Aufgabe zu Grunde, einen Reflektor für solarthermische Systeme anzugeben, der ein hohes Reflektionsvermögen hat, robust gegenüber mechanischen Belastungen ist und sich kostengünstig herstellen lässt. Weiterhin sollte der Reflektor möglichst leicht und gleichzeitig formstabil sein. Zudem sollte ein Verfahren zur

Herstellung eines solchen Reflektors für solarthermische Systeme angegeben werden.

Bezüglich des Reflektors ist diese Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst worden, dass der Reflektor die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist. Bezüglich des Verfahrens ist die Aufgabe dadurch gelöst worden, dass die in Anspruch 12

angegebenen Verfahrensschritte durchgeführt werden.

Der erfindungsgemäße Reflektor ist dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerblech aus einem Sandwichblech gebildet ist, das ein oberes und ein unteres metallisches

Deckblech und mindestens eine dazwischen angeordnete, nicht-metallische

Zwischenschicht aufweist, wobei das obere Deckblech eine geglättete Oberfläche aufweist, auf welcher die Reflektionsschicht aufgebracht ist, und wobei die geglättete Oberfläche vor dem Aufbringen der Reflektionsschicht einen arithmetischen

Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μηι, vorzugsweise weniger als 0,02 μπι aufweist. Wenn hier vom„arithmetischen Mittenrauwert Ra" die Rede ist, ist damit der gemäß DIN EN ISO 4287 bestimmte Wert gemeint. Mit Hilfe der Sandwichstruktur des Trägerblechs wird eine steife Konstruktion bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht. Die mindestens eine zwischen dem oberen und unteren metallischen Deckblech angeordnete, nicht-metallische Zwischenschicht kann beispielsweise aus Kunststoff bestehen. Ebenso sind auch andere Schaum-, Kleb- oder Füllstoffe im Bereich der Zwischenschicht denkbar, die zum Aufbau einer derartigen Sandwich- bzw. Verbundstruktur geeignet sind. Durch das geringe Gewicht des

Reflektors können die Anforderungen an die den Reflektor tragenden Stützstrukturen und etwaige Antriebe zum Nachführen des Reflektors im Kraftwerksbetrieb, insbesondere im Vergleich zu Reflektoren mit Glasträgern, reduziert werden.

Die Sandwichstruktur hat zudem den Vorteil, dass die einzelnen Komponenten des Trägerblechs unabhängig voneinander bereitgestellt werden können. Auf diese Weise können beispielsweise die Materialkosten dadurch gesenkt werden, dass das untere Deckblech, dem innerhalb der Sandwichstruktur lediglich eine Stützwirkung zukommt, eine geringere Oberflächengüte oder Legierungsqualität aufweisen kann, als das obere Deckblech, dessen Oberflächenbeschaffenheit einen direkten oder erheblich größeren Einfluss auf das Reflektionsvermögen des Reflektors hat. So können das obere und untere Deckblech aus unterschiedlichen Materialien hergestellt sein, voneinander verschiedene Blechdicken aufweisen und/oder voneinander abweichende

Beschichtungssysteme umfassen. Weiterhin kann abhängig von den zu erwartenden Betriebsbedingungen die Beschaffenheit und auch die Wandstärke der Zwischenlage angepasst werden, um eine optimale Steifigkeit und/oder Witterungsbeständigkeit des Reflektors einzustellen. Die Sandwichbauweise ermöglicht es somit in besonders einfacher Weise einen Kompromiss zwischen Leichtbauweise, Formstabilität und Kosteneffizienz zu erreichen.

Neben der Sandwichstruktur ist für den erfindungsgemäßen Reflektor zudem

kennzeichnend, dass das obere Deckblech eine geglättete Oberfläche aufweist, die vor dem Aufbringen der metallischen Reflektionsschicht einen arithmetischen

Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μπι, vorzugsweise weniger als 0,02 μπι hat. Die geringe Rauhigkeit der geglätteten Oberfläche begünstigt beim Applizieren der

Reflektionsschicht das Erzielen eines besonders niedrigen arithmetischen Mittenrauwerts Ra im Bereich der Reflektionsschicht. So können bereits sehr dünne Schichtdicken im Nanometerbereich ausreichen, um die für die geforderten

Reflektionseigenschaften auszubildende Oberflächengüte der metallischen

Reflektionsschicht einzustellen.

Reflektierende Oberflächenschichten können beispielsweise aus Kupfer, Gold, Chrom, Nickel oder deren Legierungen gebildet sein. In einer Ausgestaltung der Erfindung ist die Reflektionsschicht aus Aluminium, Silber, Zinn, Zink oder einer mindestens eines dieser Metalle enthaltenden Legierungen hergestellt. Auch kann die reflektierende Beschichtung aus mehreren Lagen der voranstehend genannten Werkstoffe oder deren Legierungen aufgebaut sein. So kann beispielsweise zunächst eine Zinn- oder

Zinkschicht auf das obere Deckblech aufgebracht werden, die wiederum eine zusätzliche Reflektionsschicht aus Aluminium oder Silber trägt.

Die Oberfläche des Deckblechs ist gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung durch Walzen, vorzugsweise durch Kaltwalzen, geglättet. Die Deckbleche können beispielsweise in einem Quarto- oder, insbesondere beim Walzen von Edelstahlblech, in einem Sendzimir-Gerüst gewalzt werden. Dabei wird insbesondere im letzten Walzstich eine Arbeitswalze eingesetzt, deren mit dem Walzgut in Kontakt kommende

Umfangsfläche einen arithmetischen Mittenrauwert Ra aufweist, der kleiner ist, als der für die jeweilige Oberfläche geforderte arithmetische Mittenrauwert Ra. Die durch Walzen geglättete Oberfläche weist eine Topographie auf, anhand derer sich die

Walzrichtung eindeutig identifizieren lässt. So zeigt die durch den arithmetischen Mittenrauwert Ra charakterisierte Rauheit eine ausgeprägte Vorzugsrichtung, die parallel zur Walzrichtung ausgerichtet ist.

Die geglättete Oberfläche kann einerseits an einem unbeschichteten Deckblech des Sandwichblechs bzw. an einem entsprechenden Deckblech zur Herstellung des

Sandwichblechs erzeugt werden, so dass die metallische Reflektionsschicht direkt auf die geglättete Oberfläche des unbeschichteten Deckblechs aufgebracht wird.

Andererseits kann auch für das Sandwichblech ein Deckblech bereit gestellt werden, das bereits vor dem Walzen eine Oberflächenbeschichtung aufweist. So kann ein beispielsweise bereits verzinktes Blech kaltgewalzt werden. Folglich ist dann die verzinkte Oberfläche in erfindungsgemäßer Weise geglättet. Selbstverständlich ist es auch möglich, beliebige Kombinationen der zuvor genannten Schichtsysteme vor dem Walzen auf dem oberen Deckblech vorzusehen, um die geglättete Oberfläche mit einem arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μπι, vorzugsweise weniger als 0,02 mm, vor dem Aufbringen der Reflektionsschicht zu erzeugen.

Die Reflektionsschicht und/oder die geglättete Oberfläche sind gemäß einer Variante der Erfindung durch eine thermische Oberflächenbehandlung geglättet. So kann beispielsweise durch ein gezieltes Aufschmelzen der Beschichtung eines Blechs, wie z.B. einer Zinnauflage, der geforderte arithmetischen Mittenrauwert Ra eingestellt werden. Ein hierfür geeignetes Verfahren ist beispielsweise aus der deutschen Patentanmeldung DE 10 2011 000 984 AI bekannt, deren Inhalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird. Als Energie- bzw. Wärmequelle kommen dabei insbesondere Laser, Kurzpuls- oder Ultra-Kurzpulslaser zum Einsatz. Es ist jedoch auch denkbar, jede andere Wärmequelle einzusetzen, die den erforderlichen

Energieeintrag im Bereich der zu glättenden Oberfläche leisten kann.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist das obere Deckblech aus Stahl, insbesondere Kohlenstoffstahl oder Edelstahl, oder aus Leichtmetall, insbesondere aus Aluminium und/oder Magnesium oder deren Legierungen hergestellt. Das obere

Deckblech dient nach dem Glätten der Oberfläche als Substrat für die Reflektions- beschichtung.

Um die Reflektionsbeschichtung vor Umgebungseinflüssen zu schützen, ist gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung zusätzlich eine Schutzschicht, vorzugsweise eine

transparente Schutzschicht, vorgesehen. Die Schutzschicht bzw. transparente

Schutzschicht ist in einer Variante der Erfindung aus Silizium-Oxid und/oder Titan-Oxid hergestellt. Die Schutzschicht kann jedoch auch aus einer oder mehreren Lagen anderer anorganischer oder organischer Verbindungen aufgebaut sein, wie es z.B. aus der europäischen Patentanmeldung EP 1 154 289 AI bekannt ist, deren diesbezüglicher Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme in die vorliegende Beschreibung einbezogen wird. Zusätzlich oder alternativ kann eine Antireflexionsschicht, insbesondere aus T1O2, vorgesehen sein, die für sich genommen eine Schutzschicht bzw. transparente Schutzschicht ausbildet, oder dazu dient, die Transmission einer darunter liegenden transparenten Schutzschicht zu erhöhen.

Die Beschichtungen können in an sich bekannter Weise im PVD-, CVD-, oder Sol-Gel- Verfahren aufgebracht werden. Weiterhin ist es möglich, die jeweiligen Schichten durch Magnetron-Sputtern, insbesondere Hochleistungsimpulsmagnetronsputtern (HIPIMS), aufzutragen. Auch eine Kombination der genannten Beschichtungsverfahren ist beim Aufbau der reflektierenden Beschichtung denkbar. Die mit diesen Verfahren erzeugten Schichtdicken der Reflektionsschicht und/oder der Schutzschicht liegen gemäß einem Aspekt der Erfindung jeweils in einem Bereich von 50 nm bis 5 μηι, bevorzugt in einem Bereich von 80 nm bis 200 nm.

Neben dem Beschichten des Trägerblechs ist es gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung möglich, die reflektierende Beschichtung durch eine oder mehrere Folien und/oder Lacke, oder eine Kombinationen einer oder mehrerer Folien und/oder Lacke und/oder Beschichtungen vorzusehen. Die Verwendung von Folien hat gegenüber dem Beschichten den Vorteil, dass die geforderten Reflektionseigenschaften weitestgehend bereits durch die Qualität der Folie vorgegeben sind und so in einfacher Weise eine gleichbleibende Qualität der reflektierenden Oberfläche eingestellt werden kann.

Nach einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung weist der Reflektor eine Wandstärke in einem Bereich von 0,5 mm bis 5 mm auf. Durch die Sandwichbauweise ist dabei eine hohe Steifigkeit, bei vergleichsweise geringem Gewicht des Reflektors gegeben. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weist das Deckblech eine Dicke in einem Bereich von 0,1 - 4 mm auf. Es können damit sehr dünne Bleche eingesetzt werden, die von der mindestens einen nicht-metallischen Zwischenschicht getragen werden. Die jeweilige Blechdicke kann in Abhängigkeit von den Dimensionen des Reflektors und den

Betriebsbedingungen gewählt werden. Die reflektierende Beschichtung und die einzelnen Lagen, wie die metallische Reflektionsschicht und die transparente Schutzschicht, können möglichst glatt ausgebildet sein. Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung weisen die

Reflektionsschicht und/oder die Schutzschicht eine optisch wirksame

Rauheitsfeinstruktur und/oder mindestens eine Interferenzschicht auf, um die Effizienz bei der Ausnutzung der solaren Strahlung weiter zu steigern. Insbesondere können optisch aktive Rauheitsfeinstrukturen mittels Kurzpuls- oder Ultra-Kurzpuls- Lasertechnik in die reflektierende Beschichtung eingebracht werden.

Die Schutzschicht bzw. transparente Schutzschicht schützt zunächst die metallische Reflektionsschicht vor abrasivem Verschleiß, Umgebungseinflüssen und/oder (auch) vor Korrosion. Insgesamt wird daher das obere Deckblech einerseits durch die

(transparente) Schutzschicht und andererseits durch die metallische Reflektions- beschichtung vor abrasivem Verschleiß, Umgebungseinflüssen und/oder vor Korrosion geschützt. Das obere Deckblech weist folglich, abhängig von der aufgebrachten reflektierenden Beschichtung, bereits eine Korrosionsschutzschicht auf. Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann zudem eine zusätzliche Korrosionsschutzschicht auf dem oberen Deckblech aufgetragen sein. In diesem Fall weist das Schichtsystem, ausgehend von dem oberen Deckblech, somit wenigstens drei Schichten, eine

Korrosionsschutzschicht, eine auf die Korrosionsschutzschicht aufgetragene metallische Reflektionsschicht und eine auf die metallische Reflektionsschicht aufgetragene transparente Schutzschicht auf. Die geglättete Oberfläche wird dabei nach dem

Auftragen der Korrosionsschicht erzeugt, wobei allerdings auch die Korrosionsschicht bereits auf eine geglättete Oberfläche aufgetragen werden kann.

Die zuvor dargestellten Beschichtungen können auch oder zumindest teilweise an dem unteren Deckblech vorgesehen sein. Insbesondere können das obere und untere Deckblech identisch ausgeführt sein. So ist gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung die der nicht-metallischen Zwischenschicht abgewandte Außenseite des oberen

Deckblechs und/oder des unteren Deckblechs mit einer Korrosionsschutzschicht versehen. Das erfindungsgemäße Verfahren zum Herstellen eines Reflektors für solarthermische Systeme, umfasst zumindest folgende Verfahrensschritte:

a. Bereitstellen eines metallischen Trägerblechs, das aus einem

Sandwichblech gebildet ist, das ein oberes und ein unteres metallisches Deckblech und mindestens eine dazwischen angeordnete, nicht-metallische Zwischenschicht aufweist, wobei das obere Deckblech eine geglättete Oberfläche aufweist und wobei die geglättete Oberfläche einen arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μπι aufweist; und

b. Aufbringen einer reflektierenden Beschichtung auf die geglättete

Oberfläche des Trägerblechs, die aus mindestens einer metallischen Reflektionsschicht und mindestens einer auf der Reflektionsschicht aufgebrachten Schutzschicht aufgebaut ist.

Gemäß einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die geglättete

Oberfläche durch Walzen erzeugt. Beispielsweise durch Kaltwalzen eines Blechs in mehreren Walzstichen lassen sich besonders glatte Oberflächen, insbesondere mit sehr niedrigen arithmetischen Mittenrauwerten Ra, erzeugen.

Bereits vor dem Wälzen kann auf das Deckblech eine Korrosionsschutzschicht aufgebracht werden. So bildet in diesem Fall die geglättete Oberfläche der

Korrosionsschutzschicht das Substrat für die im folgenden Schritt aufzutragende Reflektionsbeschichtung.

Die glatte Oberfläche lässt sich alternativ oder ergänzend zum Walzen auch durch eine thermische Behandlung der zu glättenden Schicht bzw. Oberfläche erzeugen. So wird gemäß einem weitern Aspekt der Erfindung eine Zinnschicht aufgebracht und die Zinnschicht zur Erzeugung einer glatten Oberfläche mittels eines Lasers oder einer Wärmequelle aufgeschmolzen. Dabei wird vorzugsweise zumindest so viel von der zu glättenden Schicht aufgeschmolzen, dass Erhebungen und Vertiefungen der

Oberflächenstruktur der Schicht weitgehend ausgeglichen werden. Außer durch eine thermische Oberflächenbehandlung mittels eines Lasers kann die zu glättende Zinnschicht auch durch ein Aufheizen des Deckblechs, z.B. mittels einer Induktionsspule, aufgeschmolzen und geglättet werden.

Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die

Reflektionsschicht durch ein PVD-, CVD-, elektrostatisches oder elektrochemisches Verfahren aufgebracht. Die Schutzschicht wird gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ebenfalls durch ein PVD-, CVD-, oder elektrostatisches Verfahren, vorzugsweise durch Magnetron-Sputtern aufgebracht.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in die Reflektionsschicht und/oder die Schutzschicht mittels Laserbearbeitung optisch wirksame Rauheitsfeinstrukturen eingebracht, um die Effizienz bei der

Ausnutzung der solaren Strahlung weiter zu steigern.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 einen Kollektor für ein Parabolrinnenkraftwerk mit einem erfindungsgemäßen Reflektor in einer perspektivischen Ansicht;

Fig. 2 den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Reflektors aus Fig. 1.

Fig. 1 zeigt einen Kollektor 1 für ein Parabolrinnenkraftwerk in vereinfachter Form. In dem Kollektor 1 wird die auf die konkav geformte Oberseite eines erfindungsgemäßen Reflektors 2 auftreffende solare Strahlung (nicht dargestellt) reflektiert und auf ein Absorberrohr 3 konzentriert, das ein Wärmeträgermedium führt. Der Reflektor 2 wird dabei von einer Stützstruktur 4 getragen. Es ist selbstverständlich auch denkbar, einen erfindungsgemäßen Reflektor 2 in anderen solarthermischen Anlagen einzusetzen, wie z.B. Fresnel-, Dish-Stirling- oder Turmkraftwerken. Dabei kann der Reflektor entgegen der hier dargestellten konkaven Form in flacher bzw. ebener Form gestaltet sein. Fig. 2 zeigt den Schichtaufbau eines erfindungemäßen Reflektors 2 für solarthermische Systeme. Der Reflektor 2 besteht aus einem metallischen Trägerblech 5 und einer auf dem Trägerblech 5 aufgebrachten reflektierenden Beschichtung 6. Das Trägerblech 5 weist ein oberes Deckblech 5.1, eine nicht-metallische Zwischenschicht 5.2 und ein unteres Deckblech 5.3 auf. Die reflektierende Beschichtung 6 ist aus einer

Korrosionsschutzschicht 6.1, einer metallischen Reflektionsschicht 6.2 und einer auf der Reflektionsschicht 6.2 aufgebrachten Schutzschicht 6.3, vorzugsweise transparenten Schutzschicht aufgebaut. In einer Variante des erfindungsgemäßen Reflektors kann die metallische Reflektionsschicht gleichzeitig auch eine Korrosionsschutzschicht darstellen, so dass inklusive der Schutzschicht 6.3 lediglich zwei Schichten auf das obere Deckblech 5.1 aufgetragen werden und dennoch ein Korrosionsschutz gegeben ist. Weiterhin kann auch die Schutzschicht 6.3 eine Korrosionsschutzschicht darstellen. In Ausgestaltungen der Erfindung ist es zudem möglich, eine reflektierende Beschichtung vorzusehen, die aus einer Vielzahl von Schichten gebildet ist. So können insbesondere mehrere Lagen von transparenten Schutzschichten vorgesehen sein, die auf der metallischen Reflektionsschicht aufgetragen sind.

Durch Kaltwalzen ist an dem oberen Deckblech 5.1 eine geglättete Oberfläche 7 mit einem arithmetischen Mittenrauwert Ra von weniger als 0,03 μπι, beispielsweise ein arithmetischer Mittenrauwert Ra im Bereich von 0,02 bis 0,05 μπι erzeugt worden, wobei das obere Deckblech 5.1 bereits vor dem Walzen mit der Korrosionsschutzschicht 6.1 beschichtet war. Das obere Deckblech 5.1 ist dabei in mehreren Walzstichen auf die geforderte Dicke gewalzt und zudem geglättet worden. Dabei kam insbesondere im letzten Walzstich eine Walze zum Einsatz, deren das obere Deckblech 5.1

kontaktierende Walzenoberfläche einen arithmetischen Mittenrauwert Ra kleiner 0,02 μπι, vorzugsweise kleiner 0,01 μιτι, besonders bevorzugt kleiner 0,4 μπι aufwies. Je nach Beschaffenheit der Walzen, insbesondere der Walzen im letzten Walzstich, ist es in einer Ausgestaltung der Erfindung selbstverständlich auch möglich, geringere oder höhere Werte für den arithmetischen Mittenrauwert Ra auf der geglätteten Oberfläche einzustellen. Ebenso kann die geforderte Oberflächengüte bereits in einem einzigen Walzstich erzeugt werden. Die Deckbleche 5.1, 5.3 können grundsätzlich aus beliebigen Metallen oder deren Legierungen hergestellte sein. In dem hier dargestellten Beispiel handelt es sich bei dem oberen und unteren Deckblech 5.1, 5.3 um Stahlblech. Zusammen mit der nichtmetallischen Zwischenschicht 5.2, beispielsweise aus Kunststoff, bilden die Deckbleche 5.1, 5.3 eine Sandwichstruktur. Die einzelnen Lagen 5.1, 5.2, 5.3 sind in bekannter Weise miteinander verklebt.

Die geglättete Oberfläche 7 trägt eine metallische Reflektionsschicht 6.2, die

beispielsweise aus Aluminium oder Zinn gebildet ist. Auf der metallischen Reflektionsschicht 6.2 ist eine Schutzschicht, vorzugsweise transparente Schutzschicht 6.3 aufgetragen, die z.B. aus SiOx besteht. Auf diese Weise wird die metallische

Reflektionsschicht 6.2 vor mechanischen Verschleiß und auch vor der Witterung geschützt.

Bezugszeichen

1 Kollektor

2 Reflektor

3 Absorberrohr

4 Stützstruktur

5 Trägerblech

5.1 oberes Deckblech

5.2 nicht-metallische Zwischenschicht .3 unteres Deckblech Beschichtung

.1 Korrosionsschutzschicht

.2 metallische Reflektionsschicht .3 Schutzschicht

geglättete Oberfläche