Solarthermische Kraftwerke: Ein „Leuchtturmprojekt“ für NRW

Seit einem dreiviertel Jahr verfolgen die Stadt Jülich und das Solar-Institut Jülich (SIJ) unterstützt durch die Solarforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. die Idee zum Bau eines solarthermischen Demonstrations- und Versuchskraftwerks in Jülich.  Diese Aktivität habe NRW-Ministerpräsident Peer Steinbrück in seiner Regierungserklärung zur Energiepolitik am 30.07.2004 ausdrücklich begrüßt und bei einem Besuch in Jülich lebhaftes Interesse bekundet, berichtet das SIJ in einer Pressemitteilung.

Solar gefeuerte Dampfkraftwerke

Inzwischen zeigt eine Studie der Kraftanlagen München GmbH und des DLR in Köln zusammen mit den Stadtwerken Jülich und dem SIJ die prinzipielle Machbarkeit, so dass derzeit vier mögliche Standorte näher untersucht werden. Bei dieser Kraftwerkstechnologie handelt es sich im wesentlichen um ein solar gefeuertes konventionelles Dampfkraftwerk, bei dem die Brennkammer durch die Absorption von konzentrierter Solarstrahlung ersetzt wird. Zur Erzeugung der konzentrierten Strahlung werden große Spiegel mit einer Fläche von jeweils 100 Quadratmetern zweiachsig dem Sonnengang nachgeführt, so dass die Strahlung der Sonne auf die Spitze eines Turms konzentriert wird. Dort befindet sich der so genannte Receiver (Absorber), der die konzentrierte Strahlung absorbiert und angesaugte Umgebungsluft auf 700°C erhitzt. Die heiße Luft wird einem Abhitzekessel zugeführt, wie er in modernen Gas- und Dampfturbinenkraftwerken Verwendung findet. Im Abhitzekessel wird Wasser verdampft und eine Dampfturbine zur Stromerzeugung betrieben. Ein großer thermischer Speicher ermöglicht einen begrenzen Betrieb der Anlage über die Zeiten der direkten Sonnenscheindauer hinaus.

Kostengünstiger Solarstrom im großen Maßstab

Solarthermische Kraftwerke sind die kostengünstigste Option, im Megawatt-Maßstab großtechnisch Strom aus direkter Solarstrahlung zu gewinnen und stellen laut der Internationalen Energieagentur (IEA) längerfristig eine Säule der weltweiten Stromversorgung dar. Die Stromgestehungskosten sinken dabei mit der Zunahme der Anlagengröße, weshalb derzeit große Anlagen (10 MWel bis 50 MWel) in sonnenreichen Gegenden projektiert werden (z.B. in Spanien, Ägypten, Algerien, Mexico und den USA). Diese Anlagen basieren auf der so genannten Parabolrinnentechnologie, die bereits in den USA im 80MWel-Maßstab demonstriert wurden und seit Mitte der 80er Jahre weltweit den meisten solaren Strom produziert haben.

Forschung und Entwicklung in Deutschland als Exportchance für hiesige Unternehmen

Die Solarturmtechnologie, wie sie in Jülich demonstriert werden soll, stellt eine Weiterentwicklung der solarthermischen Kraftwerke dar und wurde maßgeblich im DLR in Köln und unter Förderung durch die AG Solar des Landes NRW entwickelt. Sie hat wegen der hohen erreichbaren Temperaturen das höhere exergetische Potenzial (zur Umwandlung von Sonnenstrahlung in Elektrizität) und sei ein Meilenstein auf dem Weg zur direkten Erzeugung von Wasserstoff aus Solarstrahlung, so das SIJ. Generell ist der Bau von großen Anlagen in Deutschland nicht sinnvoll, da sie bei gleicher Investition wegen der geringeren Einstrahlung nur maximal die Hälfte der Stromausbeute bringen. Anders verhalte sich dies im Hinblick auf das Engagement deutscher Firmen bei der Entwicklung und Markteinführung solarthermischer Kraftwerke.

Die Novellierung des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG) verbessere die Möglichkeit, dass deutsche Unternehmen trotz der geringeren Einstrahlung ihre Technik im eigenen Land entwickeln und in kleinem Maßstab demonstrieren können, bevor sie in einem nächsten Schritt größere Kraftwerke in sonnenreichen Ländern bauen, da durch das EEG ein Teil der Investitions- und die gesamten Betriebskosten gedeckt würden, betont das SIJ. Trotzdem sei zur Errichtung einer solchen Demonstrations- und Versuchsanlage die finanzielle Unterstützung durch das Land und den Bund erforderlich. Mit einer Demonstrationsanlage in Deutschland könne der Know-how-Vorsprung der deutschen Unternehmen durch eine effiziente und kostengünstige, kontinuierliche Weiterentwicklung längerfristig gesichert werden.

06.09.2004   Quelle: SIJ