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Solarthermie Wüstensonne für Europas Steckdosen

Solarthermische Kraftwerke nutzen die Sonnenkraft: Wie beim Brennglas bündeln Spiegel die Sonnenstrahlen. Die Energie wird in Strom verwandelt. Wo gibt es mehr Sonne als in der Wüste?

Stand: 03.04.2017

Solarthermische Kraftwerke funktionieren nach einem vergleichsweise einfachen Prinzip.

Solarturm-Kraftwerk

Sie bündeln mit großen Spiegeln das Sonnenlicht in einem Brennpunkt. Dort steigt die Temperatur auf mehrere hundert Grad Celsius. Die Wärmeenergie erzeugt Wasserdampf oder erhitzt Flüssigkeit. Die treibt wiederum Turbinen an. Und die erzeugen über Generatoren Strom.

Einsatz bei jedem Wetter rund um die Uhr

Parabolrinnenkraftwerk

Im Gegensatz zu Fotovoltaikanlagen können Sonnenwärmekraftwerke auch Energie liefern, wenn die Sonne nicht scheint: Zum Beispiel, wenn Wolken am Himmel stehen oder während der Nacht. Für diese Fälle speichern die Kraftwerke die aus dem Sonnenlicht gewonnene Wärme in Flüssigsalztanks oder Blöcken aus Hochtemperaturbeton. Nachts oder bei schlechtem Wetter wird Energie dann wieder freigegeben und treibt die Turbinen an. Wenn die Sonne längere Zeit nicht scheint, lassen sich die Turbinen aber auch mit Erdgas oder Öl befeuern.

Wüstenprojekt Desertec gescheitert

Desertec war ein weltweites Projekt, das die Solarthermie als wichtigen Baustein der Zukunft in der Energiegewinnung sah und Europa zum Teil mit Strom aus Wind- und Solarenergie versorgen sollte, die in den Wüstenregionen Nordafrikas und des Nahen Ostens gewonnen werden. Mit diesem riesigen Projekt sollte ursprünglich der Durchbruch für die Solarthermie gelingen. Ziel war es, fünfzehn Prozent des europäischen Strombedarfs in solarthermischen Kraftwerken in der afrikanischen Wüste zu produzieren. Doch die politischen Umbrüche und Bürgerkriege in der arabischen Welt schreckten viele Desertec-Investoren ab.

Am 13. und 14. Oktober 2014 fand in Rom die Jahrestagung von Desertec statt. Bei dem Treffen beschlossen die deutschen Industrie- und Finanzkonzerne dann ihren Ausstieg aus der gemeinsamen Wüstenstrom-Initiative. Das Projekt steckte schon länger in der Krise: Neben Siemens verkündeten Bilfinger und E.on ihren Ausstieg. Derzeit ist von Desertec nur noch ein Beratungsbüro mit RWE und zwei weiteren Partnern übrig, das Länder im arabischen Raum und in Nordafrika beim Aufbau regenerativer Energieerzeugung unterstützen will.

Neue Chance für Saharastrom

Parabolspiegel im solarthermischen Kraftwerk in der Nähe von Las Vegas.

Die Initiative selbst wollte keine Kraftwerke bauen, sondern vielmehr für die nötige Marktumgebung sorgen. Ein erster Schritt dazu wurde im Juni 2012 getan: Marokko kündigte eine große solarthermische Anlage in Ouarzazate südlich von Marrakesch an. Zunächst sollte ab 2014 von hier Strom zu uns fließen, doch das hat nicht geklappt.

Trotz des Aus für Desertec beschloss Marokko, das geplante Solarkraftwerk in Ouarzazate im Gebirge des Hohen Atlas vollenden zu wollen. So wurde im Februar 2016 der erste Teil einer riesigen Anlage, NOORo I, in Betrieb genommen, mit mehr als einer halben Million Parabolspiegeln, die von einer Firma aus Nürnberg stammen. Auch weitere deutsche Unternehmen wie Siemens mit Turbinentechnik oder der Essener Industriedienstleister Lahmeyer arbeiten an dem Projekt mit. Das Kraftwerk produziert nach Angaben der beteiligten KfW-Bank eine Leistung von 400 Gigawattstunden – so viel wie rund 300.000 Menschen in Marokko verbrauchen.

NOORo III, Teil des riesigen Solarkraftwerks in Marokko

NOORo II und III befinden sich noch im Bau. Im April 2017 war schließlich Spatenstich für den Bau des vierten und letzten Kraftwerks. Vermutlich Anfang 2018 soll dieses Fotovoltaikkraftwerk in Betrieb genommen werden. Dann sollen jährlich mindestens 56.000 Tonnen CO2-Ausstoß eingespart werden. Mit allen vier Kraftwerken wird der CO2-Ausstoß um rund 800.000 Tonnen pro Jahr reduziert. Der gesamte NOOR-Komplex soll 2019 fertig werden und dann insgesamt 580 Megawatt Leistung liefern.

Erprobte Technik

Solarthermisches Kraftwerk Jülich

Schon seit 1985 ist in den USA ein solarthermisches Kraftwerk in Kramer Junction in Kalifornien in Betrieb, seit 2007 eines in Nevada. Auch in Europa ist die Technik im Einsatz: Seit 2007 speist das Solarkraftwerk Planta Solar Strom ins spanische Stromnetz. 2011 kam zum Beispiel das solarthermische Kraftwerk Andasol in der spanischen Provinz dazu, weitere spanische Sonnenwärmekraftwerke folgten, sind in Planung oder im Bau. In den USA entstehen mehrere Anlagen mit über 200 Megawatt Leistung.

Nur langsam in die Erfolgsspur

Noch ist der Strom aus Solarthermie wesentlich teurer als der aus Fotovoltaik. Ein Grund dafür: fehlende staatliche Förderprogramme für die Solarthermie. Es liegt auch an den bislang hohen Investitionskosten für die Anlagen. Doch gerade hier gibt es noch ein großes Einsparpotenzial, wie Robert Pitz-Paal, Direktor des Instituts für Solarforschung am DLR in Köln, betont: Der Bau von Anlagen mit größerer Leistung könnte die Kosten genauso senken wie eine effizientere Massenherstellung der benötigten Spiegel. Außerdem könnten auch die Anlagen wesentlich effizienter werden, wobei der treibende Faktor die Temperatur ist:

"Heute wird in den meisten Kraftwerken Dampf produziert von etwa 380 Grad und in der Turbine abgearbeitet. Wenn man nun diese Temperatur weiter erhöhen kann, da gibt's schon erste Anlagen, in denen das umgesetzt wird, auf 500, 600 und vielleicht auch eines Tages 700 Grad, so wie das in konventionellen Kraftwerken ja heute auch schon funktioniert, dann steigert sich der Wirkungsgrad. Denn das bedeutet, dass man mit einem Quadratmeter Spiegel viel mehr Strom erzeugen kann. Und das ist natürlich ein wesentlicher Treiber in der Kostensenkung."

Robert Pitz-Paal, Professor am Institut für Solarforschung des DLR in Köln

Auch die Speicherung würde so billiger werden, weil man mit der höheren Temperatur mehr Energie im Volumen speichern könnte.


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