Turmkraftwerk in Nordafrika geplant

In Algerien soll das erste Turmkraftwerk Nordafrikas gebaut werden. Die Gas-Sonnenwärme-Anlage einer Leistung bis zu sieben Megawatt soll als Pilot- und Forschungskraftwerk in Boughezoul am nördlichen Rand der Sahara entstehen.

Das Forschungskraftwerk der DLR in Jülich (Foto: DLR)

Das Kraftwerk lässt sich entweder mit Sonnenenergie betreiben oder als Hybridkraftwerk zusätzlich mit Erdgas, das in Algerien reichlich vorhanden ist. Als algerisch-deutsches Kooperationsprojekt geplant, will das algerische Forschungsministerium die notwendigen Projektmittel zur Verfügung stellen, das deutsche Umweltministerium mit maximal sieben Millionen Euro zum Bau des Testzentrums beitragen.

In einem Turmkraftwerk reflektieren viele einzelne Spiegel das Sonnenlicht an die Spitze eines hohen Turms. Die dort konzentrierten Sonnenstrahlen werden in Wärme umgewandelt, wobei Temperaturen bis zu 1000 Grad Celsius erreichbar sind. Mit dieser Energie wird Wasserdampf erzeugt, der eine Turbine antreibt, die über einen Generator Strom produziert. Wesentliche Teile der Technologie wurden beim Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt entwickelt. Den Strahlungsempfänger zum Beispiel entwarfen und testeten die Forscher zunächst am Sonnenofen in Köln im Labormaßstab. Der Empfänger besteht aus porösen keramischen Elementen, durchströmt von Luft aus der Umgebung. Die angesaugte Luft heizt sich dabei auf etwa 700 Grad Celsius auf. Wird der Solarturm als Kraftwerk genutzt, erzeugt diese heiße Luft Wasserdampf, der wiederum Turbine und Generator antreibt. Die erste größere Pilotanlage wurde auf der Plataforma Solar de Almería in Südspanien untersucht. Zum Durchbruch wurde die neue Technologie dann im 2009 fertiggestellten Pilot-Turmkraftwerk in Jülich gebracht.

Zahlreiche Spiegel lenken die Sonnenstrahlen auf die Turmspitze (Foto: DLR)

Turmkraftwerke arbeiten mit höheren Temperaturen als andere solarthermische Kraftwerke, etwa Parabolrinnen-Anlagen, und erreichen daher höhere Wirkungsgrade. Weil pro erzeugter Kilowattstunde weniger Kollektoren benötigt werden, sind die Stromkosten niedriger. Während jedoch Parabolrinnen-Kraftwerke seit 30 Jahren im Einsatz sind, ist die Turmtechnologie noch relativ neu. Im Unterschied zur Photovoltaik können beide die Sonnenenergie in Form von Wärme über mehrere Stunden speichern – sie liefern also regelbaren Solarstrom. Voraussetzungen sind hohe direkte Sonneneinstrahlung und geringe Bewölkung. Geeignete Standorte finden sich daher in Südeuropa, Nordafrika, im Nahen und Mittleren Osten, den USA, Südafrika, Indien, China, Chile und Australien.

Obwohl für heimische Standorte ungeeignet, wird in Deutschland die Technologie für solarthermische Kraftwerke vielfach entwickelt und hergestellt. Deutsche Unternehmen sehen sich daher in einer „sehr guten Ausgangsposition“, so ein kürzlich veröffentlichtes Positionspapier, um von den weltweiten Marktchancen zu profitieren. Das bis 2018 erwartete Investitionsvolumen schätzen sie auf jährlich 15 Milliarden Euro. Weltweit sind derzeit rund 60 solarthermische Kraftwerke am Netz; weitere 40 Anlagen sind in Planung.

imi