Solarthermieanlagen Energienutzung für Fortgeschrittene

Die größte Solarthermieanlage der Welt, Ivanpah, steht in der amerikanischen Mojave-Wüste in Kalifornien. Sie gehört NRG Energy, Google und BrightSource Energy.

(Foto: Ethan Miller/AFP)

Mit Solarthermieanlagen kann man nicht nur Wärme, sondern auch Strom erzeugen. Großanlagen jedoch sind technologisch und finanziell eine Herausforderung - denn vielen Investoren ist die Technik noch zu jung.

Von Ralph Diermann

Der Besitzer des Jaguars wird große Augen gemacht haben, als er zu seinem Auto zurückkehrte, das er im Sommer 2013 einige Stunden in London geparkt hatte: Teile des Armaturenbretts waren geschmolzen wie Ofenkäse. Schuld war ein neues Hochhaus auf der anderen Straßenseite. Dessen konkav geschwungene Südfassade reflektierte die Sonnenstrahlen so, dass sie genau dort gebündelt wurden, wo das Fahrzeug stand.

Die Kraft der konzentrierten Sonne bringt nicht nur Kunststoff zum Fließen. In ihr steckt so viel Energie, dass sich damit sogar Dampfkraftwerke betreiben lassen: Solarthermische Kraftwerke nutzen die hohen Temperaturen der gebündelten Strahlung, um in einem Kessel Wasser zu verdampfen - wie in einem Kohlekraftwerk, nur ohne CO₂-Emissionen. Der Dampf setzt Turbinen in Bewegung, so dass Strom fließt.

So viel Leistung wie ein Kohlekraftwerk

Ein Dutzend solcher Anlagen ist in den vergangenen Jahren errichtet worden, die meisten davon in den Wüsten im Südwesten der USA. Höchstspannungsleitungen transportieren die Energie dann zu den Verbrauchern. Die weltweit größte Anlage dieser Art entsteht derzeit unter dem Namen Noor im Süden Marokkos. Der erste Bauabschnitt mit 160 Megawatt Leistung wurde im vergangenen Februar eröffnet, zwei weitere mit zusammen 360 Megawatt sollen nächstes Jahr in Betrieb gehen. Damit entspricht die Gesamtleistung der eines mittelgroßen Kohlekraftwerkblocks.

Die Technologie ist derzeit sehr gefragt, berichtet Thomas Fluri vom Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme. "In Südafrika, Chile, China und im Mittleren Osten werden in den nächsten Jahren eine ganze Reihe neuer Anlagen errichtet. Die weltweit installierte Leistung wird damit stark wachsen", sagt der Experte. So sind allein in China bis 2020 solarthermische Kraftwerke mit einer Gesamtleistung von zehn Gigawatt geplant. Die Internationale Energie-Agentur (IEA) rechnet gar damit, dass die Technologie 2050 etwa elf Prozent des globalen Strombedarfs decken wird.

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Die meisten solarthermischen Kraftwerke arbeiten mit langen, verspiegelten Parabolrinnen, die die Sonnenenergie auf ein Rohr reflektieren, in dem ein Thermoöl zirkuliert. Dabei erhitzen sie das Öl auf mehrere Hundert Grad. Eine andere Variante sind die Solartürme: Garagentorgroße, der Sonne folgende Spiegel werfen die Strahlung an die Spitze eines Turms. Dort ist ein Bauteil aus poröser Keramik angebracht, das die Hitze aufnimmt. Dieser sogenannte Receiver wird von Luft durchströmt, die sich dabei auf bis zu 1000 Grad aufheizt.

Private Geldgeber scheuen das Risiko

Für beide Konzepte gilt: Die Technik ist komplex. Daher - und aufgrund der schieren Größe der Anlagen - verlangt der Bau solarthermischer Kraftwerke eine Menge Kapital. Das Projekt in der marokkanischen Wüste zum Beispiel kostet etwa 2,4 Milliarden Euro; das größte Turmkraftwerk der Welt, die 392-Megawatt-Anlage Ivanpah bei Las Vegas, rund zwei Milliarden Euro. Das Geld kommt zu einem großen Teil von Förderbanken. So hat etwa die deutsche KfW-Bank für Noor Kredite in Höhe von 770 Millionen Euro bereitgestellt. Auch die Weltbank war hier mit 400 Millionen Euro beteiligt. Ivanpah wurde unter anderem mit einer Kreditbürgschaft von 1,4 Milliarden Euro des US-amerikanischen Energieministeriums finanziert. Dass private Geldgeber sich hier zurückhalten, liegt vor allem am Risiko, das mit der vergleichsweise neuen Technologie verbunden ist - die Betreiber der Kraftwerke haben bislang kaum Langzeiterfahrungen sammeln können.