Solarthermische Kraftwerke: neue Technik macht Solarstrom billiger

Almería in Südspanien bietet Sonne pur: ein idealer Standort für die solarthermische Stromgewinnung. Am 9.7.2007 wird dort eine Versuchsanlage eingeweiht, die mit einem hundert Meter langen Fresnel-Kollektor arbeitet. Mit beteiligt an der Entwicklung der Technik sind Forscher des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. Fossile Energiequellen werden knapp. Außerdem entstehen bei Ihrer Verbrennung Treibhausgase. „Die Zukunft gehört daher regenerativen Energien“, erklärt Prof. Eicke Weber, Leiter des Fraunhofer-Instituts für Solare Energiesysteme ISE in Freiburg. „Wir erwarten, dass 2050 die Hälfte des globalen Energiebedarfs aus erneuerbaren Quellen wie Wind- Wasser- und Sonnenenergie gedeckt wird“, so Weber weiter.
Der wichtigste Energielieferant ist und bleibt die Sonne: Die Solar-Energie, die in einer einzigen Stunde auf der Erde ankommt, reicht theoretisch, um die gesamte Menschheit ein Jahr lang zu versorgen. Man muss sie nur einfangen. Genau das aber ist immer noch eine große technische Herausforderung.

Fresnel-Kollektoren statt Parabolspiegel
In sonnigen Ländern lohnt sich der Bau von großen solarthermischen Kraftwerken, in deren Solarfeldern Thermoöl erhitzt wird. Über einen Wärmetauscher wird Dampf erzeugt, der eine Turbine mit einem Generator zur Stromerzeugung antreibt. Bisher verwenden die Ingenieure riesige Parabolspiegel, die das Sonnenlicht auf ein zentrales Absorberrohr fokussieren. Eine kostengünstige Alternative sind Fresnel-Kollektoren: die in langen Reihen verlegten, flachen Spiegel, sind so ausgerichtet, dass sie das Sonnenlicht mit Hilfe eines kleinen zweiten Spiegels auf ein Rohr bündeln, das über den Spiegelreihen entlangläuft. In diesem Rohr wird Wasser direkt verdampft und unter hohem Druck bis zu 450 Grad Celsius erhitzt. „Verglichen mit den Parabolspiegeln sind lineare Fresnel-Kollektoren billiger, platzsparender und unempfindlicher gegen Wind“, so Weber. Die Technik habe daher gute Chancen, sich auf dem Markt durchzusetzen.
Die Demonstrationsanlage in Almería hat Webers Team zusammen mit anderen renommierten Forschergruppen, darunter Wissenschaftlern des DLR, im Auftrag des Industriepartners MAN Ferrostaal Power Industry GmbH geplant. Mit der Eröffnung beginnt jetzt ein groß angelegter Praxistest. Wenn die linearen Fresnel-Kollektoren diesen bestehen, können Sie eingesetzt werden für den Bau kommerzieller solarthermischer Anlagen.