Solarturmkraftwerke – aus Sonnenlicht wird Strom auf Abruf
Solarenergie wird zu einem immer bedeutenderen Energieträger weltweit. In Deutschland sind derzeit überwiegend Photovoltaik-Anlagen im Einsatz. Für sonnenreiche Länder sind außerdem Solarturmkraftwerke mit integrierten Wärmespeichern eine wertvolle Ergänzung. Sie speichern Wärme und können damit jederzeit Strom erzeugen – also auch dann, wenn die Sonne gerade nicht scheint. Die neuen Highlight-Bilder der Radarsatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X präsentieren einzigartige Aufnahmen von der Erde im Wandel und zeigen auch solarthermische Kraftwerke auf der ganzen Welt.
Bild: DLR
Bei solarthermischen Anlagen bündeln bewegliche Spiegel, sogenannte Heliostate, das Sonnenlicht auf einen Solarturm. Die Spiegel werden dem Sonnenverlauf entsprechend nachgeführt. Dadurch entstehen Temperaturen von mehreren tausend Grad. In einem Wärmetauscher an der Spitze des Solarturms wird ein Wärmeträger-Medium erhitzt, üblicherweise Flüssigsalz. Sobald Strom erzeugt werden soll, versorgt der Speichertank einen Dampferzeuger mit Wärmeenergie. Der dort entstehende Dampf treibt eine Turbine an. Die Dampfturbine ist mit einem Generator verbunden, der die Bewegungsenergie schließlich in Strom umwandelt.
Verwandte Blicke aus dem All
Solarturmkraftwerke sind in Radaraufnahmen gut sichtbar, wenn Satellit und Sonne in einer günstigen Konstellation zueinander stehen. Die deutschen Zwillingssatelliten TerraSAR-X und TanDEM-X fliegen auf einer sonnensynchronen, polaren Umlaufbahn gemeinsam um die Erde. Sie überfliegen den Äquator immer gegen 6 Uhr morgens und 18 Uhr abends. Dadurch kann stets Sonne auf ihre Solarzellen einfallen und die Satelliten mit Strom versorgen. Für ihre wissenschaftlichen Radar-Aufnahmen ist die Blickrichtung der SAR (Synthetic Aperture Radar) Antennen schräg zur Seite. Die Satelliten können daher in einem sehr ähnlichen Winkel auf die Solarspiegel schauen wie die Sonne. Die Heliostaten reflektieren die gesendete Radarstrahlung und werfen sie zum Satelliten zurück. Dadurch erscheinen die Spiegel im Radarbild sehr hell.
Zur besseren visuellen Darstellung hat das DLR-Expertenteam über die Bilder noch einen zusätzlichen Filter gelegt, der die Rauigkeit der aufgenommenen Strukturen berücksichtigt. Glatte Flächen sind rötlich einfärbt, raue Flächen erscheinen grünlich. Dadurch entstehen diese farbenfrohen Radarbilder.
In der Bildergalerie findet sich unter anderem eine Ansicht aus dem spanischen Almeria. Die Solarforschungsanlage Plataforma Solar (Bild 2) ist das größte europäische Forschungs-, Entwicklungs- und Testzentrum für konzentrierte Solartechnologie. Eigentümer und Betreiber ist das spanische Forschungszentrum CIEMAT. Das DLR ist dort seit über 30 Jahren mit einer Forschungsgruppe vor Ort und nutzt einige der Testanlagen, um Innovationen und die breite Nutzung von Solarenergie voranzutreiben.
Solarenergie in Deutschland
Aufgrund der meteorologischen Bedingungen und des großen Platzbedarfs gibt es in Deutschland noch keine kommerziellen Solartürme. Das DLR betreibt in Jülich aber eine Testanlage für solarthermische Kraftwerke und für die Entwicklung solarer Brennstoffe. Die Forschenden arbeiten daran, die Kraftwerke bei der Stromgewinnung und den entstehenden Kosten noch effizienter zu machen. In Deutschland bringen vor allem Photovoltaik-Anlagen die Sonne in die Steckdose. Im Jahr 2021 deckten sie rund zehn Prozent des Strombedarfs in Deutschland. Alleine dadurch konnten fast 34,4 Millionen Tonnen Kohlenstoffdioxid (CO2) eingespart werden – ein wichtiger Beitrag zum Klimaschutz. Angesichts der Energiekrise überzeugt die Sonnenkraft weiter und zählt derzeit auch zu den günstigsten Energiequellen zur Stromerzeugung. Bundesweit sind bisher 2,2 Millionen Photovoltaik-Anlagen mit einer Leistung von 59 Gigawatt installiert und der Ausbau schreitet kontinuierlich voran.