Leichte Schalen aus hochfestem Beton als Parabolrinnen solarthermischer Kraftwerke

Parabolrinnen gehören zu solarthermischen Kraftwerken mit Solarstrahlenkonzentration. Die Kollektoren werden derzeit als räumliche Stahlfachwerke mit punktförmig gestützten Spiegeln ausgeführt. Zu diesem Konstruktionsprinzip sind Alternativen möglich. Im Rahmen des Schwerpunktprogramms 1542 "Leicht Bauen mit Beton", gefördert durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG), wird im Teilprojekt "Leichte verformungsoptimierte Schalentragwerke aus mikrobewehrtem UHPC am Beispiel von Parabolrinnen solarthermischer Kraftwerke" gezeigt, dass Beton wirtschaftliche Konstruktionsvarianten ermöglicht. Im Projekt entstand in Kooperation der Ruhr-Universität Bochum und der Technischen Universität Kaiserslautern ein Großdemonstrator, der die Bauweise eines solchen Kollektorelements zunächst aus hochfestem Beton vor Augen führt. Die Besonderheit besteht dabei nicht nur in der Verwendung des Werkstoffs Beton, sondern auch in einer neuartigen Auflagerkonstruktion. Anhand von numerischen Untersuchungen werden die Verformungen unter maßgeblichen Einwirkungen für eine großformatige Parabolrinne analysiert. Eine Genauigkeitsanalyse zeigt die Wirksamkeit des Kollektors. Entwurf und Realisierung des Demonstrators sowie Ergebnisse zur rechnerischen Wirksamkeitsbeurteilung sind Inhalt dieses Beitrags.