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Jürgen Stryjak
Wie man die Sonne am besten anzapft

FUNKTIONSWEISE Mit Fotovoltaik lassen sich noch keine Kraftwerke betreiben. Mit Solarthermie schon

Bei Solarstrom denken die meisten Menschen vor allem an jene Elektrizität, die mit Solarzellen gewonnen wird. Die sogenannten Solarmodule, zu denen einzelne Zellen zusammengefasst werden, gehören inzwischen zu unserem Alltag. Man findet sie auf Hausdächern, aber auch auf Parkscheinautomaten, an Uhren und Taschenrechnern. Sie sind überall dort, wo Elektrizität benötigt wird, ohne dass man das betreffende Gerät an eine zentrale Stromversorgung anschließen möchte.

In den Solarzellen wird Sonnenenergie direkt zu elektrischem Gleichstrom, denn die Sonneneinstrahlung setzt in den Siliziumzellen der Module Elektronen frei. Dieses Prinzip wird Fotovoltaik genannt. Seit 170 Jahren weiß man, dass es existiert, wissenschaftlich erklären konnte es jedoch erst Albert Einstein. Für seine Beschreibung des Gesetzes des fotoelektrischen Effekts wurde ihm 1922 der Nobelpreis für Physik verliehen.

Zukunftsmusik

Inzwischen ist es in westlichen Ländern üblich, dass Privatbetreiber von Solarzellenflächen oder Kommunen überschüssigen Strom ins öffentliche Netz einspeisen können - und dafür Geld erhalten. Solarkraftwerke auf Fotovoltaik-Basis erreichen heute allerdings erst Kapazitäten von deutlich unter 50 Megawatt (MW). Fotovoltaik-Zellen, die mit organischen Kunststoffen anstelle von Silizium arbeiten, eignen sich bislang ebenfalls noch nicht für die industrielle Stromerzeugung. Das leistungsstarke Fotovoltaik-Kraftwerk als Alternative zu konventioneller Energieerzeugung in großem Maßstab bleibt also weiterhin Zukunftsmusik.

Wenn heute von Sonnenkraftwerken zur industriellen Stromerzeugung die Rede ist, dann handelt es sich zumeist um Projekte, bei denen Solarthermie zum Einsatz kommt. Das Prinzip ist denkbar einfach erklärt, erfordert jedoch höchste Präzision bei der Umsetzung. Die Sonneneinstrahlung wird mittels eines Parabolspiegels gebündelt und erhitzt ein Spezialöl, das im Zentrum des Spiegels in Hightechrohren fließt. Das Öl wird in der Regel knapp 400 Grad heiß und eignet sich hervorragend dazu, Wasser zu verdampfen.

Spiegel in langen Reihen

Mit dem Wasserdampf werden Turbinen betrieben, die Strom erzeugen. Gleichzeitig kann die tagsüber gewonnene Wärme in geschmolzenem Salz gespeichert werden. So lässt sich auch nach Einbruch der Dunkelheit Strom erzeugen. Allerdings wird das nicht überall praktiziert: In Hybridkraftwerken wird tagsüber solarthermisch Strom produziert, nachts auf konventionellem Wege durch Gasverstromung. Bei den Solarkraftwerken, die das Prinzip der Solarthermie anwenden, werden die Parabolspiegel zumeist in langen Reihen angeordnet. Man spricht deshalb von Parabolrinnenkraftwerken. Bereits vor knapp 100 Jahren kamen Parabolrinnen zur Dampferzeugung im Kairoer Stadtteil Maadi zum Einsatz.

Auch das neue Solarkraftwerk, das im ägyptischen Kuraymat entsteht, wird ein Hybrid: Im Zentrum der Anlage steht ein konventionelles Kraftwerk mit einer Dampf- und zwei Gasturbinen. Um diesen herum werden Parabolspiegel angeordnet, die die Sonne auf einer Fläche von 130.800 Quadratmeten einfangen sollen. Die Erlanger Firma Solar Millenium trägt dafür die Verantwortung.

Deutsches Spezialöl

Überhaupt sind deutsche Firmen derzeit maßgeblich am Bau dieses Kraftwerkstyps beteiligt. Die Erlanger haben auch das größte Solarthermieprojekt der Welt im südspanischen Andalusien entwickelt: Das Kraftwerk Andasol 1 liefert bereits Strom, Andasol 2 und 3 gehen 2009 und 2011 ans Netz. Gemeinsam haben sie eine Kapazität von 150 MW. Die deutsche Schott AG ist der führende Hersteller der Absorberröhren, in denen das Spezialöl fließt, das von der Sonne erhitzt wird.

Das von Deutschen dominierte Desertec-Projekt wird vermutlich den Bau von Solarthermie-Kraftwerken favorisieren. Bis Ende Oktober soll die Desertec Industrial Initiative (DII) gegründet werden. In drei Jahren sollen die Pläne für den Bau von Solarkraftwerken vorliegen. Im Jahr 2050 könnten 15 Prozent des europäischen Strombedarfes aus Nordafrika und dem Nahen Osten importiert werden, so die Planungen. Doch Desertec ist nicht die einzige Initiative dieser Art. Die britische Gesellschaft Nur Energie Ltd. arbeitet bereits an Plänen für ein solarthermisches Großkraftwerk in Tunesien. Andere Betreiber planen schon Anlagen in Marokko und Algerien.

Aus Politik und Zeitgeschichte

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