Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE forscht an kleinen und mittleren solarthermischen Kraftwerken, die kurzfristig einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen Energieversorgung liefern können. Konzentrierende Kollektoren erzeugen Temperaturen bis 400 Grad Celsius, mit vielfältigem Nutzen: Strom, Kälte und industrielle Prozesswärme.
Mirroxx Fresnelkollektor auf dem Dach der Universität von Sevilla/Spanien. Der Kollektor liefert Prozesswärme bei 180 °C und treibt damit eine 2-stufige Absorptionskältemaschine zur solaren Kühlung des Universitätsgebäudes an. Bild: ©Mirroxx GmbH
Solarthermische Kraftwerke über 20 Megawatt elektrischer Leistung sind schon seit längerem als wirtschaftliche Möglichkeit der solaren Stromerzeugung bekannt. Doch die riesigen Anlagen erfordern langwierige Planungs- und Genehmigungsverfahren.
»Klein ist schön – und vor allem schnell«, meint Dr. Werner Platzer, Abteilungsleiter am Fraunhofer ISE. »Anlagen im Bereich 20 Kilowatt bis zwei Megawatt können leichter realisiert werden und sie bieten mehr Möglichkeiten: Wärme- oder Kältebedarf vor Ort kann mit Stromerzeugung kombiniert werden. Das erhöht die Wirtschaftlichkeit und erleichtert die Finanzierung.«
Kleine und mittlere solarthermische Kraftwerke bestehen aus zwei Grundeinheiten. Ein Kollektorfeld zum Beispiel aus konzentrierenden Parabolspiegeln oder linearen Fresnelkollektoren konzentriert und sammelt die Solarenergie. Für die zweite Komponente gibt es viele Möglichkeiten: Eine Wärmekraftmaschine, zum Beispiel eine Dampfturbine, kann Strom liefern, eine Absorptionskältemaschine Kälte – oder die Wärme wird in Form von Prozessdampf direkt verwertet.
Das Fraunhofer ISE hat im Rahmen eines BMU-Projekts die Potenziale für kleine und mittlere solarthermische Kraftwerke untersucht. »Die Technik ist für regionale Anwendungen überall dort wirtschaftlich, wo ein hoher Anteil direkter Solarstrahlung vorhanden ist, also zum Beispiel im Mittelmeerraum und südlich davon«, so Platzer. »Netzfern oder bei instabilen Netzen ist der Einsatz dieser Technologie schon heute günstiger als Dieselgeneratoren. Eine wichtige Anwendung sehen wir auch in der Klimatisierung. Über 40 Millionen Klimageräte werden jährlich weltweit neu verkauft, Tendenz stark steigend. Dieses Potenzial wird bisher noch nicht genutzt, weil marktgängige Produkte und Demonstrationsprojekte mit Vorbildfunktion fehlen.«
Die Technik wird in Fachkreisen mit MSS-CSP abgekürzt: Medium and Small Scale Concentrating Solar Power Die Studie des Fraunhofer ISE kann
hier im Internet heruntergeladen werden.