Sonnenwärme speichern über Solarthermie

Wie Photovoltaik funktioniert, habt ihr in der vorigen Woche erfahren. Doch es gibt auch noch eine andere Möglichkeit, die Energie der Sonne zur Stromerzeugung zu nutzen: über die Solarthermie.

In den vergangen Jahren hat sich sogar gezeigt, dass die Stromerzeugung in solarthermischen Anlagen oft sinnvoller ist als mit reiner Photovoltaik.

Bei der Solarthermie wird Sonnenlicht über Spiegel auf Kristallglas-Röhren (sogenannte Receiver) gelenkt, in denen ein temperaturbeständiges Spezialöl fließt. Dieses wird auf 400 Grad erhitzt. In einem Wärmetauscher gibt das Öl die Hitze an Wasserdampf ab, der wiederum eine ganz gewöhnliche Turbine mit Stromgenerator antreibt. Das geschieht im sogenannten „power block“, dessen Röhrenwirrwarr eher an eine Chemieanlage als an ein Kraftwerk erinnert.

Zur Überbrückung sonnenarmer Tage sowie Nachtzeiten werden riesige Tanks mit Nitratsalzen zur Speicherung der Sonnenwärme verwendet – ein großer Vorteil gegenüber der noch ungelösten Speicherung des Stroms bei der Photovoltaik.

Obwohl es im Vergleich zur „direkten“ Photovoltaik wie ein Umweg klingt, erreichen neueste solarthermische Anlagen im Alltagsbetrieb bessere Wirkungsgrade: Über 20 Prozent der Sonneneinstrahlung kommt als Strom in der Steckdose an. Die Leistungen von Solarthermiekraftwerken reichen an die konventioneller Gas- oder Kohlekraftwerke heran.

Erste Parabolrinnen-Kraftwerke entstanden in den 80er Jahren in der kalifornischen Mojave-Wüste in den USA mit etwa 2,3 Quadratkilometern. Kurz danach auch in Spanien, wo bis heute deutsche Firmen in zahlreichen Projekten beteiligt sind. Solarthermische Anlagen haben in Ländern mit hoher Direkteinstrahlung ein großes Potenzial. Weil sie ebenfalls mit einer Dampfturbine arbeiten, können solarthermische nahtlos in konventionelle Kraftwerke integriert werden.

Solarthermische Kraftwerke benötigen jedoch große waagrechte Flächen, was die Standortwahl stark einschränkt.

Die Sahara wäre gut geeignet, sagen Wissenschaftler, die den Plan „Desertec“entwickelt haben. „Desert“ steht für Wüste, „tec“ für Technik. Berechnungen zeigten, dass 90000 Quadratkilometer (die Fläche von Portugal) mit Solarkraftwerken ausreichten, um die ganze Welt mit Strom zu versorgen.