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Themeninfos  – Energieforschung kompakt

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Eine DLR-Forscherin in Almería prüft die Reflexionseigenschaften eines Parabolspiegels. Parabolrinnen werden bereits in großen solarthermischen Kraftwerken eingesetzt. Die Forscher arbeiten nun an einer besseren Effizienz, geringerer Wartungsintensität und einer längeren Lebensdauer der einzelnen Bauteile.
© DLR
Konzentriertes Sonnenlicht zur Energieerzeugung nutzen
Themeninfo II/2013
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Solarthermische Kraftwerke

Die jährliche Sonneneinstrahlung auf der Erde übersteigt den Weltenergiebedarf um mehr als das 8.000-fache. Etwa 1% der Fläche der Sahara reicht rechnerisch aus, um mit solarthermischen Kraftwerken den Elektrizitätsbedarf der Welt zu decken. Schon zu Anfang des 20. Jahrhunderts stand in der Nähe von Kairo ein Solarkraftwerk, das die Sonnenenergie mittels Parabolspiegeln einfing, konzentrierte, ein Öl erhitzte und damit Wasser zum Sieden brachte. Damit wurde eine Dampfturbine angetrieben und Strom produziert.

Das Solarturmkraftwerk PS10 liefert mit rund 11 MW Leistung im andalusischen Sevilla bereits seit 2007 Strom, ebenso wie die 64-MW-Anlage Nevada Solar One im amerikanischen Bundesstaat Nevada. Der Kraftwerkskomplex Andasol I-III in der spanischen Provinz Granada ging zwei Jahre später mit je 50 MW ans Netz. Der Markt entwickelte sich zu dieser Zeit schnell. Doch heute läuft die Marktentwicklung langsamer als vor einigen Jahren. Obwohl die deutschen Forschungseinrichtungen und Unternehmen auf dem Gebiet der solarthermischen Stromerzeugung zur Weltspitze gehören, befinden sie sich derzeit in einem schwierigen Umfeld. Hohe Investitionskosten, damit verbundene finanzielle Restriktionen, aber auch politische Instabilitäten – etwa in der MENA-Region (Middle East & North Africa) – sind einige Gründe. Vor allem ist die Konkurrenz zur Photovoltaik sehr hoch, da die Preisentwicklung zur Wettbewerbsfähigkeit beiträgt. Daher kommen Kraftwerksprojekte oft nur langsam zur Umsetzung.

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Auf der anderen Seite gibt es auch einen positiven Trend zu verzeichnen: Neue Märkte stehen kurz vor der Erschließung. Zurzeit sind 2,5 GW an solarthermischen Kraftwerken in Betrieb und etwa 1,5 GW im Bau. Die in Deutschland entwickelten und exportorientierten Schlüsselkomponenten, wie Absorber, Kollektoren und Spiegel, werden zu großen Anteilen in solarthermischen Kraftwerken weltweit eingesetzt. Zudem zeigen die Nachrichten aus dem marokkanischen Ouarzazate, dass der Ausbau der solarthermischen Kraftwerke in vollem Gang ist. Denn sie sind längst gängige Praxis geworden. Dieses Themeninfo geht auf die Grundlagen solarthermischer Anlagen, ihre technischen Komponenten und das Anwendungspotenzial ein und zeigt Beispiele aus der Praxis.

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Autoren und Projektverantwortung
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)