154 Megawatt Solarwärme für chilenische Kupferminen

Das chilenische Energieversorgungsunternehmen Gasco investiert 71 Millionen US-Dollar in drei Flachkollektorfelder mit einer Gesamtleistung von 154 MW, die Solarwärme für die Elektrolysebäder der beiden Kupferminen Minera Escondida und Spence liefern sollen. Beide Minen werden von dem australisch-britischen Unternehmen BHP betrieben, das eine Mehrheitsbeteiligung von 57,5 % an Minera Escondida und 100 % an Spence hält. Das Bergbauunternehmen strebt an, sein Kupfer CO₂-frei zu produzieren. Es wird Solarwärme kaufen, um mehr als 80 % seines Wärmebedarfs für die elektrolytische Gewinnung zu decken. Die restliche Wärme wird von Elektrokesseln geliefert, die mit erneuerbarem Strom betrieben werden.

Dänisch-chilenische Kooperation

Hinter diesem großen Geschäft stehen zwei Personen: Ian Nelson aus Chile und Hans Grydehøj aus Dänemark. Nelson war Geschäftsführer des Unternehmens Energia Llaima, das zwischen 2012 und 2022 Eigentümer und Betreiber des 38-MW-Feldes in der Mine Gabriela Mistral war (siehe Foto oben). Grydehøj war Nelsons Joint-Venture-Partner mit seinem früheren dänischen Unternehmen Sunmark. Grydehøj plante und baute das Solarheizwerk Gabriela Mistral in den Jahren 2012 und 2013.

Beide Experten sind nicht mehr in ihren früheren Unternehmen tätig. Sunmark wurde 2015 vom dänischen Konkurrenten Arcon übernommen, wo er bis zur Abwicklung des Unternehmens Arcon Sunmark im Jahr 2020 tätig war. Heute unterhält er ein Beratungsunternehmen in Dänemark. Nelson verkaufte sein Unternehmen Energia Llaima im Jahr 2021 an das kanadische Unternehmen Innergex, einen Projektentwickler für erneuerbare Energien. Innergex ist nun Eigentümer und Betreiber des 38-MW-Kollektorfelds in der Mine Gabriela Mistral.

Minenbetreiber wollen grünes Kupfer

 „Was Gasco jetzt finanziert und baut, hat die vierfache solare Wärmekapazität unserer ersten Anlage bei Gabriela Mistral, die wir im Oktober 2013 in Betrieb genommen haben“, so Ian Nelson. Mit seinem Unternehmen INCHS (Innovative Cold & Heat Solutions) unterstützt er zusammen mit Hans Grydehøj Gasco in der Planungs-, Kauf- und Bauphase. Ohne ihn wären die großen Wärmeabnahmeverträge zwischen Gasco und den Bergwerken nicht zustande gekommen. „Gasco vertraut mir, weil ich in den 1980er und 1990er Jahren fast zwei Jahrzehnte lang mit ihnen an verschiedenen Energieprojekten gearbeitet habe“, sagt Nelson. „Ich stand in den letzten zehn Jahren in ständigem Kontakt mit Minera Escondida und Spence.“

Die Minen hatten bereits vor einigen Jahren Solarthermie ausgeschrieben, aber die Ausschreibungen endeten ohne einen Vertrag, erinnert sich Nelson. Die Zeiten haben sich völlig geändert. Heute stehen die Kupferproduzenten unter dem Druck, ihr Produkt aufgrund der Anforderungen ihrer Kunden und der Gesetze für die Lieferkette in einigen Regionen der Welt mit einem geringen CO₂-Fußabdruck anzubieten. „Die Minen sind jetzt sehr besorgt um das grüne Kupfer. Deshalb haben wir die Kollektorfelder sogar etwas überdimensioniert, um den Solaranteil noch über die 80 % zu bringen, die wir in der Anlage Gabriela Mistral erreicht haben“, sagt Nelson.

Kupferminen in Chile sind ideal für die Nutzung von Solarwärme

Die elektrolytische Gewinnung ist ein ideales Verfahren zur Nutzung der Sonnenwärme. Es handelt sich um die letzte Stufe der Kupferproduktion, die elektrolytische Raffination des Kupfers in einem Säurebad. Dieses Bad muss ständig auf einer Temperatur von 48 °C gehalten werden. Unter der starken Sonne in den Wüstengebieten Chiles, in denen man Kupfer abbaut, erzielen Flachkollektoren hohe Solarernten. So erreichte das Solarkollektorfeld von Gabriela Mistral in den ersten drei Betriebsjahren einen spezifischen Ertrag von 1.112 kWh/m² jährlich.

Die Solarwärmeanlage für die Kupfermine Minera Escondida ist in zwei Kollektorfelder unterteilt (siehe Tabelle unten). Das 90-MW-Flachkollektorfeld wird zwei Elektrolysebäder und deren Kessel mit Wärme versorgen. Die beiden Prozesseinheiten sind etwa 250 m voneinander entfernt. Die zweite Anlage bei Minera Escondida mit 23 MW wird an die elektrolytische Gewinnung einschließlich einer Reihe von Kesseln angeschlossen.

Wärmeabnahmevertrag über 20 Jahre

Gasco wird die beiden solaren Prozesswärmeanlagen betreiben und für beide Projekte einen Wärmeabnahmevertrag über eine Laufzeit von jeweils 20 Jahren abgeschlossen. Für den Besitz und den Betrieb der Solarfelder gründete Gasco zwei Zweckgesellschaften namens Gasco Solar Térmico Uno und Gasco Solar Térmico Dos. Der Bau der beiden Anlagen soll im März 2024 beginnen und im September 2025 abgeschlossen sein. Die Kollektoren werden von Micoe, einer Marke der chinesischen Solareast-Gruppe, dem weltweit größten Kollektorhersteller, bezogen. Das Finanzvolumen von 71 Millionen US-Dollar kommt ohne staatliche Fördermittel aus.

Ian Nelson plant gemeinsam mit Hans Grydehøj derzeit die Entwicklung weiterer großer Solarwärmeprojekte.

Dieser Beitrag ist in einer ausführlicheren Version in englischer Sprache auf der Solarthermie-Informationsplattform solarthermalworld.org erschienen.

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