Gewähltes Tag Desertec

Desertec: Sonnenstrom aus der Wüste

DLR-Studie bestätigt Potentiale der Solarenergie für Europa


Kostengünstiger, sicherer und umweltfreundlicher Strom aus konzentrierenden Solarsystemen könnte im Jahr 2050 rund 15 Prozent des europäischen Strombedarfs decken. Das bestätigen neueste Studien, die das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR erstellt hat. Sie ebnen dem internationalen Großprojekt Desertec den Weg zur Machbarkeit.

Das Stuttgarter DLR-Institut für Technische Thermodynamik liefert mit seiner 2011 vorgelegten ersten umfangreichen Bestandsaufnahme zur Verfügbarkeit erneuerbarer Energiequellen das wissenschaftliche Fundament für das internationale Projekt Desertec und basiert auf weiteren Studien, die die DLR bereits in vorangegangenen Jahren gemacht hat. Die neueste Studie setzt auf solarthermische Kraftwerke im Sonnengürtel der Erde, um klimafreundlich Strom für Europa, den Mittleren Osten und Nordafrika zu erzeugen. Der geplanten Umsetzung des Konzepts haben im Jahr 2009 zwölf Technologie- und Finanzkonzerne den Weg geebnet. In einer dreijährigen Planungsphase, die bis 2012 dauert, werden die Rahmenbedingungen von Desertec im Detail analysiert und weiterentwickelt. Anhand der Ergebnisse soll dann die industrielle Umsetzung beginnen.

Danach kann Importstrom aus solarthermischen Kraftwerken von Desertc gesicherte Leistung für Grund-, Mittel- und Spitzenlast im europäischen Netz liefern und damit die einheimischen erneuerbaren Quellen ideal ergänzen. Der Strom wird dabei in Dampfkraftwerken erzeugt, die wie konventionelle Kohle- oder Kernkraftwerke arbeiten und damit jederzeit verfügbare Leistung liefern, aber als Brennstoff für die Dampferzeugung vorrangig konzentrierte Sonnenenergie verwenden. Eine weitere interessante Erkennntis der Experten: Ihrer Meinung nach ist der Landflächenbedarf der dafür erforderlichen großen Spiegelfelder nicht größer als z.B. der von Kohlekraftwerken, wenn man den gesamten Prozess inklusive Bergbau und Transport in beiden Fällen mit berücksichtigt. Der Import von Solarstrom nach Europa könnte laut den DLR-Studien zu Desertec in den Jahren zwischen 2020 und 2025 mit jährlich 60 Terawattstunden pro Jahr beginnen und bis 2050 auf 700 Terawattstunden pro Jahr ausgebaut werden. Das entspricht etwa 15 Prozent des jährlichen europäischen Strombedarfs. Die hohe Einstrahlung und die über das ganze Jahr gute Verfügbarkeit der Sonnenenergie in Nordafrika sowie die geringen Verluste von 3 bis 4 Prozent pro 1000 Kilometer Länge der Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ) erlauben langfristig Importstromkosten von etwa 0,05 € pro Kilowattstunde (in konstanter Währung des Jahres 2000 ohne Inflation). In den DLR-Studien wird kein HGÜ-Netz vorausgesetzt, sondern lediglich einzelne HGÜ-Verbindungen zwischen Produktionsstandorten und Ballungszentren. Die Vernetzung und Verteilung der Energie an die Verbraucher erfolgt nach wie vor im Wechselstromnetz.

Desertec ist ein internationales Projekt, dem im Jahr 2009 zwölf Technologie- und Finanzkonzerne den Weg geebnet haben. In einer dreijährigen Planungsphase, die bis 2012 dauert, werden die Rahmenbedingungen von Desertec im Detail analysiert und weiterentwickelt. Anhand der Ergebnisse soll dann die industrielle Umsetzung beginnen.

Im Archiv von HYPERRAUM.TV sind weitere Reportagen und Interviews zum Themenfeld Solarthermie sowie Erneuerbare Energien zu finden.

© DLR 2011

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Sonnenstrom aus solarthermischen Kraftwerken

Solartürme vor dem großtechnischen Durchbruch?


Unter der heißen Sonne Spaniens arbeiten Energieforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt, kurz DLR, auf der Solarforschungsanlage Plataforma Solar de Almeria. Auf einem 100 Hektar großen Gelände testen Mitarbeiter des Instituts für Technische Thermodynamik unterschiedliche Solartechnologien unter praxisnahen Bedingungen. Die Anlage ist damit ein weltweit führendes Testzentrum für konzentrierende Hochtemperatur-Solartechnik. 

In solarthermischen Anlagen wird die Sonnenstrahlung mit Spiegeln gebündelt und in Form von Wärme zu einem zentralen Kraftwerk übertragen. Dort erzeugt die Wärme über einen Wärmetauscher Wasserdampf. Dieser treibt anschließend eine konventionelle Turbine an. Diese ist an einen Generator gekoppelt, der den Strom erzeugt. Im Vergleich zur Photovoltaik, die Strom direkt aus Sonnenlicht gewinnt, bietet dieses Verfahren zwei wesentliche Vorteile: Die erzeugte Wärme lässt sich speichern, die Turbine kann also auch dann Strom erzeugen, wenn die Sonne nicht scheint. Außerdem ist eine Zufeuerung über konventionelle Methoden im Kraftwerk möglich. Aus diesem Grund sehen Energie-Erzeuger in solarthermischen Kraftwerken eine großtechnisch effektive Methode.

In Almeria testet die DLR unterschiedliche Methoden, darunter auch den Solarturm. Die Sonnenenergie wird auf einen Receiver an der Spitze eines Turms gebündelt. Hier kommt sie über einen Wärmetauscher zum Kraftwerk. Diese Technologie wird auch in Jülich von den Stadtwerken als Versuchs- und Demonstrationsanlage getestet. Die sogenannten Parabolrinnen-Kollektoren fokussieren demgegenüber die Lichtstrahlen über eine gekrümmte Spiegelfläche auf eine zentral verlaufende Röhre. Sie ist mit fließendem Öl gefüllt, das sich aufheizt und die darin gespeicherte Wärme zum zentralen Kraftwerk transportiert.

© mce mediacomeurope GmbH 2010

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