Rückschau: Gigantische Solarkraftwerke

 

Manchmal stehen die Forscher hier bereits mit der Sonne auf - bei Tagesanbruch auf Europas größter Forschungsplattform für Solarenergie – auf der Plataforma Solar im spanischen Almeria.

Rund 3000 Stunden strahlt die Sonne hier – in der Halbwüste von Tabernas - jedes Jahr vom Himmel.

Bis Mitte der Siebziger Jahre war die Gegend eine beliebte Kulisse für Italowestern – Doch seit den Achtzigern spielen hier statt der Wildwesthelden andere die Hauptrolle: Zwölf deutsche und zwanzig spanische Forscher arbeiten an der Verwirklichung einer Vision. Sie wollen die Kraft der Sonne auf die Erde bringen.

Energiequelle der ungeahnten Möglichkeiten

Christoph Richter und sein Team vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt haben an diesem Morgen kein ideales Testwetter. Es soll den ganzen Tag wechselhaft bleiben, doch das kann die Forscher nicht bremsen:

„Das fasziniert mich mittlerweile seit 20 Jahren, seitdem ich angefangen habe mich intensiver mit den Möglichkeiten der Sonne zu beschäftigen. Das Tolle an der Sonne ist, dass sie einfach als Energiequelle ein unglaublich breites Spektrum an Möglichkeiten bietet, dass sie praktisch für das Leben auf diesem Planeten insgesamt die entscheidende Energiequelle ist. Und dass wir jetzt heute immer mehr Möglichkeiten entdecken, weiterentwickeln und perfektionieren, um dieses breite Spektrum immer besser zu nutzen.“, beschriebt Solarenergieforscher Christoph Richter die Faszination, die die Forschung mit der Kraft der Sonne auf ihn ausübt.

Jede Minute Sonneneinstrahlung wird genutzt

Im Sommer arbeiten die Forscher oft bei Temperaturen über 40 Grad, dagegen scheint die Sonne nicht in diesem Frühjahr nicht ganz so zuverlässig wie sonst. Sobald sie sich für ein paar Stunden blicken lässt, nutzt Richters Forschergruppe die Gelegenheit und beginnt mit Messungen am Parabolrinnenkraftwerk.

Mit einer Infrarotkamera messen die Forscher die Temperatur im Empfängerrohr, das in der Mitte der Parabolrinne verläuft – mitten im Brennpunkt. Hier wird die Hitze der Parabolspiegel gebündelt und wärmt das Wasser, das darin fließt, auf 400 Grad auf. Parabolrinnenkraftwerke gelten inzwischen als Standard.

Turmkraftwerk neuer Typ der Energieerzeugung

Viel spannender ist für Richters Team das Turmkraftwerk, das direkt daneben steht. Ein neuerer Kraftwerktyp, der eine besonders hohe Leistungsfähigkeit verspricht. Über 300 Spiegel konzentrieren das Sonnenlicht auf einen Brennpunkt ganz oben im Turm.

In den Augen von Christoph Richter ein besonders viel versprechendes Konzept: „Beim Turmkraftwerk ist das Gute, dass wir sehr hohe Temperaturen durch die punktförmige Konzentration erzielen können, so circa 1000 Grad. Das entspricht etwa einem Fünftel der Temperatur der Sonnenoberfläche. Und auf diese Weise die Energie der Sonne auf die Erde holen und hier nutzbar machen.“

Der Strahlungsempfänger des Turmkraftwerks wird mehr als doppelt so heiß wie die Wasserrohre in den Parabolrinnen. Jede Menge Wärmeenergie, die über Rohre im Innern des Turms weitergeleitet wird. Das Transportmittel auch hier: heißer Wasserdampf. Und der treibt schließlich eine Dampfturbine an. Im Kontrollraum, dem Herz der Forschungseinrichtung hat Richters Team alle Messdaten ständig im Blick. Und kann so die Technik weiter optimieren.

Grundlagenforschung, die sofort umgesetzt wird - von den spanischen Nachbarn – denn die berät das Forscherteam beim Kraftwerksbau.

Erstes kommerzielles Turmkraftwerk

Mit ihren Erfahrungen haben die Deutschen Forscher dazu beigetragen, dass in Sevilla kürzlich das weltweit erste kommerzielle Turmkraftwerk ans Netz ging.

Bisher versorgt die Anlage 6000 Haushalte mit einer Leistung von 11 Megawatt. Doch der Bau geht weiter: Die Kraftwerksbetreiber wollen ihre Leistung bis auf 300 Megawatt steigern, das reicht für eine Stadt in der Größe von Sevilla.

Valerio Fernandez, der Geschäftsführender Direktor des Turmkraftwerks, ist froh, dass sein Unternehmen die Ergebnisse der spanischen und deutschen Forscher aus Almeria beim Bau des Kraftwerks nutzen konnte: „Der Beitrag der deutschen Wissenschaftler zu diesem Projekt war von Anfang an sehr wichtig. Ehrlich gesagt war das Kraftwerk für viele Menschen hier eine Überraschung. Zu Beginn, als wir das Projekt vorgestellt haben, konnte sich niemand vorstellen, dass wir so ein großes, leistungsfähiges Kraftwerk bauen. Aber wir haben an daran geglaubt und es tatsächlich verwirklicht.“

Bündelung von Sonnenstrahlen

Doch nicht nur die Spanier, sondern auch die Deutschen werden in Zukunft vom Strom aus Solarkraftwerken profitieren. Auf der Forschungsplattform kann Richters Team eindrucksvoll demonstrieren, dass die Kraft der Sonne groß genug ist, um damit weit mehr auszurichten, als viele ihr bisher zugetraut haben. In großen Parabolschüsseln testen die Forscher normalerweise ihre Strahlungsempfänger - bei 1700 Grad.

Stahl schmilzt wie Schokolade

Heute wird aber ein anderes Material bestrahlt: eine Stahlplatte schmilzt im Brennpunkt wie Schokolade. Eine kleine Demonstration für die Energie, mit der Richter und sein Team hier täglich umgehen und die es bald möglich machen wird, Menschen in aller Welt mit umweltfreundlichem Strom zu versorgen:

„Die Sonne ist in der Lage praktisch den Energiebedarf der Menschheit mehrfach zu decken. Spezialisten haben ausgerechnet, dass etwa 1% der Oberfläche der Sahara reichen würde um den gesamten Energiebedarf der Menschheit zu decken und erste Projekte in Afrika sind gerade kurz vor Vertragsabschluß oder bereits im Bau, um die ersten Kraftwerke dort zu bauen“, erklärt Richter.

Das Forschungsgelände in Almeria ist für Richters Team also nur eine Art Teststrecke auf dem Weg in die Wüste. Mit Strom aus Kraftwerken in Marokko, Algerien und Ägypten, so meint Richter, lässt sich bis 2050 zwischen 10 und 25% des deutschen Energiebedarfs decken:

„Der Solarstrom kann in Afrika sehr viel kostengünstiger als in Südeuropa oder gar in Deutschland, weil einfach die Solare Einstrahlung sehr viel höher ist, ca. 30 % noch mehr als in Spanien. Und zum anderen haben wir jetzt verfügbar die sogenannte Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnik, die eben die Übertragung mit sehr geringen Verlusten und deshalb auch mit sehr geringen Kosten ermöglicht. Wir verlieren nur ungefähr 3% auf 1000 Kilometer. Und eigentlich ist das der Startschuss um diese Technische Entwicklung auch wirklich in die Wege zu leiten.“

Autorin: Scarlet Löhrke

Dieser Text gibt den Fernsehbeitrag vom 20.05.2007 wieder. Eventuelle spätere Veränderungen des Sachverhaltes sind nicht berücksichtigt.