SCHOTT solutions Nr. 1/2012 > Konzentrierte Solarenergie

Die Gewinnung konzentrierter Solarenergie wie hier in einem der Andasol-Solarkraftwerke auf der Hochebene von Granada erzeugt im Vorzeigeland Spanien bereits signifikante makroökonomische Effekte. Foto: SCHOTT/J. Meyer

Der neue Wert des Stroms


Strom aus Solarthermie-Kraftwerken punktet mit einer zentralen Eigenschaft: Er lässt sich einfach speichern und bedarfsgerecht einspeisen. Viele Länder wollen die Technologie darum für den Ausbau eines stabilen Netzes nutzen.


Thilo Horvatitsch

Über die Hochebene der Provinz Granada in Südspanien ziehen sich lange Ketten meterhoher Parabolspiegel der Andasol-Solarkraftwerke. Mit einer Kapazität von je 50 Megawatt (MW) können sie eine halbe Million Menschen mit Solarstrom versorgen. Und sie setzen ein Signal für eine vielversprechende Zukunftstechnologie. Denn die Gewinnung konzentrierter Solarenergie (Concentrated Solar Power/CSP) erzeugt im Vorzeigeland Spanien bereits signifikante makroökonomische Effekte. Laut Studien trug die Industrie rund um die laufenden und im Bau befindlichen Kraftwerke allein im Jahr 2010 mit über 24.000 Arbeitsplätzen und 1,6 Milliarden Euro zum Bruttoinlandsprodukt Spaniens bei.

An solchen Vorteilen der seit den 1980er-Jahren kommerzialisierten CSP-Technologie wollen immer mehr Länder teilhaben. Davon sprechen CSP-Projekte in den USA, Nord- und Südafrika, Nahost, Südostasien, Indien und China. Neben der Energieversorgung vor Ort in den Ländern geht es dabei auch um den künftigen Stromexport, etwa nach Europa.
Foto: SCHOTT/J. Meyer
Doch ausgerechnet die rasant sinkenden Preise der „Schwestertechnologie“ Photovoltaik und der Windenergie führen dazu, dass die CSP-Technologie ihre Systemrelevanz in der öffentlichen Wahrnehmung stärker darstellen muss. Auf den ersten Blick nämlich kann Solarthermiestrom erst mittelfristig mit den Stromgestehungskosten anderer erneuerbarer Energien konkurrieren. Laut einer Untersuchung des Branchenverbandes ESTELA allerdings gibt es mit den prognostizierten Kapazitätssteigerungen und technischen Fortschritten großes Potenzial zur Kostensenkung – abhängig von Standort, Größe und Regulierbarkeit der Kraftwerke sowie der eingesetzten Technologie. Zwischen 2015 und 2020 ließen sich die Tarife dadurch um bis zu 50 bzw. 75 Prozent reduzieren – mit Preisen hinunter bis 10 Eurocent je Kilowattstunde.
Der eigentliche Trumpf der CSP-Technologie ist aber die Regulierbarkeit ihrer Stromerzeugung. Sie sorgt dafür, dass CSP-Kraftwerke beim Umbau der Stromversorgung in Richtung Erneuerbarer Energien ihre Stärken schon heute ausspielen können. CSP-Kraftwerke erzeugen mit gebündeltem Sonnenlicht zunächst thermische Energie. Diese lässt sich leicht speichern, etwa in Form von flüssigem Salz, bevor sie mit konventionellen Dampfturbinen in Strom umgewandelt wird. Somit lässt sich Strom genau dann abrufen und ins Netz einspeisen, wenn er wirklich gebraucht wird – für die Netzbetreiber ein entscheidender Vorteil in Sachen Planungssicherheit. Ist die bedarfsgerechte Einspeisung von Strom also von hoher Bedeutung für den (stabilen) Stromnetzbetrieb, so bietet die CSP-Technologie beste Perspektiven.
Laut Grafik schätzt der Branchenverband ESTELA das weltweite Potenzial für Energie-Kapazitäten aus CSP-Kraftwerken bis 2050 auf 1.100 Gigawatt (GW). In Betrieb, im Bau oder gefördert sind insgesamt bisher rund 17,7 GW. Quelle: ESTELA / Adaptation: dw
Über 800.000 Receiver hat SCHOTT Solar bereits in Projekte auf der ganzen Welt ausgeliefert. Würde man diese aneinanderreihen, könnte man die stolze Strecke von 3.200 Kilometern zurücklegen. Photo: SCHOTT/J. Meyer

Beitrag zur Netzstabilität


Ein weiterer Vorteil ist, dass sich der Output von CSP-Anlagen sehr gut prognostizieren lässt: „CSP-Kraftwerke werden in Regionen gebaut, die über eine sehr konstante Sonneneinstrahlung verfügen. Diese Strahlung misst man über einen längeren Zeitraum vor dem Bau des Kraftwerks und weiß dadurch ziemlich genau, zu welcher Zeit des Jahres wie viel Strom produziert wird“, erläutert Christoph Fark, Geschäftsführer bei SCHOTT Solar CSP. Durch den Zwischenschritt „Wärmeerzeugung“ sei das System außerdem träger als Photovoltaik, wo sich bei einem Wolkenband die Stromproduktion sofort spürbar verringere. „CSP-Strom ist besonders wertvoll, weil solarthermische Kraftwerke Garanten für die Netzstabilität sind. Sie erübrigen nicht nur teure konventionelle Backup-Kraftwerke für Energieengpässe, sie erleichtern auch die zur Planung und Projektierung nötigen Leistungszusagen an Investoren und Netzbetreiber.“
Die netzstabilisierenden Fähigkeiten der CSP-Technologie spielen gerade in Regionen mit schnell wachsendem Energiebedarf wie Indien und China oder auch in Ländern mit überschaubarer Netzkapazität wie Marokko eine Rolle. Denn dort geht es darum, einerseits große Energiemengen in kurzer Zeit bereitzustellen und andererseits den Zusammenbruch eines Netzes durch zu große Energieeinspeisung zu verhindern. Die CSP-Technologie ist daher gefragt: So werden zum Beispiel im Rahmen von Phase eins der indischen „Jawaharlal Nehru ­National Solar Mission“ bis 2013 ­sieben CSP-Kraftwerke mit zusammen 500 MW Leistung gebaut.

Auch SCHOTT Solar lieferte Receiver nach Indien – und in zahlreiche andere Projekte weltweit. Seit 2006 hat sich das Unternehmen zum Marktführer für die Hightech-Absorberrohre entwickelt und bestückte unter anderem große Parabolrinnen-Kraftwerke in Spanien und den USA. „Wir sehen ein wachsendes Potenzial für die CSP-Technologie, vor allem in Afrika, Asien, dem Nahen Osten und Südamerika. Die Erfolgsgeschichte fängt erst an“, so Christoph Fark. Beitragen will SCHOTT Solar dazu vor allem mit innovativen Weiterentwicklungen zur Steigerung von Effizienz und Wirtschaftlichkeit der CSP-Kraftwerkstechnologie (siehe unten). Der Markt nimmt dies gerne an: Im Herbst 2012 wird das Unternehmen seinen millionsten Receiver ausliefern. <|

Mehr Effizienz und Lebensdauer