Die Herausforderung

An einem Newton'schen Prisma wird das Licht an zwei Seiten - beim Eintritt und beim Austritt - gebrochen und in seine Spektralfarben zerlegt. Für eine Konzentration der Sonnenstrahlen erscheint deshalb ein Newton'sches Prisma als vollkommen ungeeignet. Kann ein Prisma so ausgebildet werden, dass es unabhängig vom jeweiligen Einstrahlungswinkel das Sonnenlicht exakt auf eine Brennlinie fokussiert?

Die Erfindung

An dem RES-Prisma sind alle drei Seiten an der Strahlführung beteiligt. Daraus resultieren neue optische Eigenschaften. An der ersten Seite des Prismas wird ein Strahl eines Parallelstrahlbündels gebrochen und in ein divergentes Strahlenbündel aufgefächert, welches Strahlenbündel an der zweiten Prismenseite total reflektiert und an der dritten Prismenseite zum zweiten Mal gebrochen und dabei wieder zu einem Strahl vereinigt wird. Mit dieser Strahlführung kann das parallel einfallende Sonnenlicht bei nur einachsiger Nachführung der Prismen exakt auf eine Brennlinie fokussiert werden. Dabei folgen die Prismen entweder dem Azimut- oder dem Höhenwinkel der Sonne und können vertikal oder horizontal angeordnet werden.

Die Vorteile

  • Nutzung eines Prismas zur Konzentration paralleler Lichtstrahlen auf eine Brennlinie
  • Angabe eines optischen Konzentratorsystems aus einer Mehrzahl von Prismen, für eine bis zu 100-fache Konzentration des Sonnenlichts auf eine Brennlinie, bei ,,nur" einachsiger Nachführung zum jeweiligen Stand der Sonne
  • Vorschlag eines transparenten, linear konzentrierenden, optischen Systems

Die Anwendungen

  • Ausbildung einer Kollektorsäule oder eines Kollektorturms bei vertikaler Prismenanordnung
  • Ausbildung eines Kollektorfelds bei horizontaler Prismenanordnung
  • Solarleuchten
  • Transparenter Sonnenschutz für eine Gebäudehülle
  • Kollektor mit Sonnenschutzfunktion
  • Ausbildung als Litfaßkollektor