Sonnenkraftwerk

Solarkraftwerk

Wenn es um Solarenergie geht, denken viele Menschen zuerst an Solarzellen (Photovoltaikzellen). Sie wandeln Sonnenlicht direkt in Strom um. Solarkraftwerke sind Kraftwerke zur Erzeugung elektrischer Energie durch Sonneneinstrahlung (Solarenergie). Moderne Solarkraftwerke arbeiten nach dem gleichen einfachen Prinzip.

Regenerative Energien: Solarkraftwerke - Strom - Technologie

Im Halbwüstengebiet von Tabernas erforschten die deutschen und spanischen Forscher die Idee, die Sonnenenergie mit Hilfe von Sonnenkraftwerken zu nützen. Die Solarthermiekraftwerke mit einer Gesamtleistung von jeweils 50 MW haben aus mehreren GrÃ?nden einen sehr hohen Ertrag. In den Bergen Südspaniens wird die Sonneneinstrahlung kaum durch Bewölkung, Schleier und Schleier behindert.

Auch diese Anlagen haben einen sehr guten elektrischen Nutzungsgrad, d.h. sie können einen verhältnismäßig großen Teil der einfallenden Sonnenstrahlung nutzen. Mehrere hundert kanalförmig angeordnete und von der Sonneneinstrahlung ständig nachgeführte parabolische Spiegel spiegeln das Sonnenlicht und bündeln es auf die Mittellinie. Im Rohr erwärmt sich ein öl, das in einem Wärmeaustauscher Wasserdampf produziert, der im Gegenzug eine Anlage anregt.

Dank dieses Wärmepuffers kann die Solaranlage auch 7,5 Std. nach Einbruch der Dunkelheit noch unter Vollast betrieben werden und Elektrizität produzieren. Ein Teil der kinetischen Kraft gibt der Wasserdampf an die Turbinen ab, die ihn in elektrischen Energie umwandeln. Deshalb muss der Wasserdampf weiter abgekühlt werden. Vor allem in Trockengebieten, wo die Nutzung der Sonne so lohnend ist, herrscht in der Regel Wassermangel.

Solarturmkraftwerke produzieren aus Solarwärme Elektrizität. Diese Art von solarthermischen Kraftwerken wandeln Sonnenstrahlen nicht unmittelbar in Elektrizität um. Stattdessen wird das Licht der Sonne auf einen einzelnen Wärmeaustauscher, den Empfänger, mit einer großen Anzahl von einzelnen Flachspiegeln (Heliostaten) gebündelt. Der Wärmeaustauscher wird von einer Luftströmung durchströmt. Es wird erwärmt und läßt dann das in den Leitungen zirkulierende Leitungswasser verdunsten.

In den beiden Turmkraftwerken der Solartürme P s 10 und 20 in Spanien heizt sich der Wasserdampf auf nur 250 °C auf und betreibt ein Kraftwerk. Beide sind die ersten kommerziell genutzten Solarthermiekraftwerke. Dabei erwärmt sich die Raumluft auf bis zu 800°C. Solarthermieanlagen sind nicht nur im sonnigen Spanien möglich.

Auf einem 60 Metern Höhe spiegeln 2000 Außenspiegel das Licht der Sonne. Ein Wärmeaustauscher absorbiert auch hier die von den Spiegeln abgegebene Wärme. Durch sie strömt ein Luftstrom und erwärmt sich auf bis zu 700°C. Diese Heißluft wird zur Erzeugung von Wasserdampf genutzt, der seinerseits in einer Anlage Elektrizität produziert.

Die Wärmespeicherung, die dann auch den Elektrizitätsbedarf in sonnenärmeren Zeiten deckt, ist noch in Arbeit. Zudem soll das Sonnenkraftwerk mit einer Gas- und Agrogasturbine verbunden werden, so dass auch in der Nacht Elektrizität zur Verfügung steht. So kündigte im Sommersemester 2009 eine gemeinsame Aktion mehrerer europäischer Konzerne (darunter Siemens, MAN Ferrostaal, der spanische Konzern und Abengoa Solar) an, in Nordafrika Elektrizität zu erzeugen.

Eine Sensation ist das Desertec-Projekt, denn es ist ein altes Vorhaben, Sonnenenergie dort zu erzeugen, wo die Sonnenstrahlen garantieren. Der Gedanke: In Afrika kann Solarenergie aus Solarthermiekraftwerken wesentlich günstiger produziert werden als in Südeuropa oder sogar in Deutschland, denn dort ist die Solarstrahlung um 30 Prozentpunkte höher als in Spanien.

Der in Solarkraftwerken produzierte Solarstrom soll bis 2050 15 Prozent des europäischen Energiebedarfs ausmachen. Die Wüstenstromversorgung, die bis 2050 nur noch 15 % des europäischen Stromverbrauchs abdecken soll, wäre dann nicht mehr nötig.

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