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Die Wüstenlösung

Solarthermische Kraftwerke

Solarkraftwerke – bereits der Name deutet auf die Dimensionen dieser Stromerzeugung hin. Im Prinzip werden dabei mehrere solarthermische Anlagen „gekoppelt“ und zur Produktion von Elektrizität, Kälte oder industriellem Prozessdampf genutzt. Im Idealfall kann so bis zu 85 Prozent der Strahlung in Nutzenergie umwandelt werden. Dies übertrifft den Wirkungsgrad der herkömmlichen Photovoltaik bei weitem. Damit sich allerdings die großtechnische Ausbeutung der Sonnenenergie lohnt, ist eine konstante und hohe Sonnenscheindauer sowie eine große Kollektorfläche nötig. Als Standorte kommen daher vorwiegend die trockensten und heißesten Zonen der Erde in Frage: Wüsten.

Parabolrinnenkraftwerk

Parabolrinnen © UVS / Solar Millennium AG

Das wirtschaftlichste Konzept sind derzeit die Solarfarmen, die entweder aus zahlreichen Parabolrinnenkollektoren oder Brennspiegeln bestehen. Das Sonnenlicht wird im einzelnen Kollektor gespiegelt und auf ein Absorberrohr konzentriert. Das darin enthaltene Thermo-Öl erhitzt sich durch die Bündelung der Energie auf bis zu 400 Grad Celsius. Diese Energie wird von allen Anlagen zusammengeführt und treibt über einen Wärmetauscher eine konventionelle Dampfturbine an. Diese Technik wird vorwiegend in Kalifornien angewendet und versorgt dort jährlich 150.000 Menschen mit Strom.

Solarturm

Beim Solarturm-Kraftwerk wird die Sonnenstrahlung auf einen zentralen Punkt an der Spitze eines Turms konzentriert. Dies geschieht durch zahlreiche, dem Sonnenlauf folgende Parabolspiegel. Der Absorber in der Turmspitze erhitzt sich so auf über 1.000 Grad Celsius und bringt– ähnlich wie beim Parbolrinnenkraftwerk – ein Medium zum Verdampfen, das anschließend zum Antrieb einer Turbine genutzt wird.

Aufwindkraftwerk

Aufwindkraftwerk in Manzanares © Solar Millennium AG

Das Aufwindkraftwerk macht sich den natürlichen Effekt zu Nutze, dass warme Luft nach oben steigt. Für diesen Kamineffekt wird die Luft durch Sonneneinstrahlung unter einer riesigen Kuppel mit transparenter Abdeckung aus Glas oder Folie nach dem Prinzip des Gewächshauses erwärmt. Durch einen 150 bis 200 Meter breiten und bis zu einen Kilometer hohen Turm steigt diese erwärmte Luft nach oben und treibt dabei eine Windturbine mit angeschlossenem Generator an. Der Wirkungsgrad ist zwar im Vergleich zu den zuvor beschriebenen Kraftwerkstypen niedriger, aber die Konstruktion dafür sehr einfach und vergleichsweise preiswert. Der große Nachteil ist allerdings der immense Platzbedarf von einigen Quadratkilometern überdachter Fläche. Bislang existiert nur eine Pilotanlage südlich von Madrid. Für 2005 ist allerdings ein erster kommerzieller Einsatz in Australien geplant.

Hochleistung in Spanien

In Kalifornien sind solarthermische Kraftwerke bereits jahrelang im Einsatz und erzeugen Jahr für Jahr die Hälfte des weltweit produzierten Solarstroms. In Europa existiert hingegen lediglich eine Testanlage im spanischen Almeria. Doch das soll sich bald ändern: Im Herbst 2004 will die „Solar Millenium AG“ in der Provinz Granada die weltweit größten Solarkraftwerke errichten. Mit je 50 Megawatt Leistung könnten die beiden Parabolrinnen-Kraftwerke solaren Strom für 180.000 Einwohner liefern. Dafür werden über eine Million Quadratmeter Kollektorfläche verbaut und zwei riesige thermische Salzspeicher stellen die Stromversorgung auch bei Nacht sicher. Bei Erfolg des Projekts könnte dies einen neuen Schub im europäischen Solarmarkt geben.

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Effizienz entscheidend

Der größte Hemmschuh in der Verbreitung der Solarkraftwerke ist neben dem großen Platzbedarf nach wie vor die hohe Anfangsinvestition. Die geplante Anlage in Spanien wird nach Angaben des Betreibers 400 Millionen Euro kosten – bei einer Bauzeit von zwei Jahren. Und erst durch eine garantierte Einspeisevergütung von 16 Cent je Kilowattstunde und einer Förderung durch EU-Gelder hat sich der Betreiber endgültig zum Bau entschlossen. Dabei könnte sich der Betrieb der Anlage als durchaus wirtschaftlich erweisen.

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Stand: 12.03.2004

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Solarenergie
Das Öl der Zukunft

Die Sonne scheint gratis
...aber die Nutzung kostet Geld

Kraftwerk Sonne
Energie im Überfluss

Strom aus der Sonne
Photovoltaik im Alltag

Wie kommt der Sand aufs Dach?
Vom Kristall zur Solarzelle

Wärme „frei Haus“
Heizen mit dem Gartenschlauch

Die Wüstenlösung
Solarthermische Kraftwerke

Über Höhenflüge und Autolacke
Zukunftsideen und Rekorde

Und wo liegt der Haken?
Kosten und Fördermöglichkeiten

Zukunft „Made in Germany“
Solarenergie als Wirtschaftsfaktor

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