Die Sonne soll es richten

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Eine HGÜ-Anlage transportiert Strom relativ verlustfrei über mehrere tausend Kilometer.

Strom aus der Wüste - bislang war das nur eine Studie. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt sowie Wissenschaftler des Club of Rome haben zwar vor Jahren schon gezeigt, wie Europa  CO2-neutral mit Energie versorgt werden könnte. Von Joachim Mahrholdt

Die großen Stromversorger jedoch waren gar nicht so angetan.

Entweder sie setzen - wie etwa die Franzosen - auf Nuklearenergie, oder sie bevorzugen weiterhin konventionelle, fossile Energieträger wie etwa Kohle. Hinzu kommen politische Unsicherheiten im südlichen Mittelmeerraum. Jetzt aber scheinen auch die Konzerne Solarstrom als großtechnisch erzeugtes Produkt ins Programm nehmen zu wollen. Für diesen Montag (13.) haben sich auf deutscher Seite Unternehmen, Banken, Versicherer und die Politik zu einem ersten Sondierungsgespräch verabredet. Es könnte der Startschuss sein zu einer Energierevolution, wie sie Europa noch nicht erlebt hat.

Dr. Gerhard Knies dürfte zufrieden sein. Der Initiator der Studie „Desertec“ ist derzeit viel unterwegs, um seine Idee von der Versorgung Europas durch Solarstrom aus afrikanischen Wüsten unter die Leute - bevorzugt Politiker und Manager - zu bringen. „Wichtig ist eine Einspeisevergütung“, sagt er. „Die Technik kann solche Anlagen in fünf Jahren hinstellen. Das ist alles erprobt.“

Wie in Frankensteins Werkstatt - die Prüffeldhalle bei Siemens in Nürnberg. Hier werden Transformatoren und weitere Komponenten für sogenannte HGÜ-Anlagen getestet, die Strom relativ verlustfrei über mehrere tausend Kilometer transportieren.

Wenn Knies von solarthermischen Anlagen in der Wüste spricht, meint er Parabolrinnen-Kraftwerke. Die Parabolrinnen-Technik - vor etwa 100 Jahren bereits entwickelt - wird bereits in industriellem Maßstab genutzt. Erst vor wenigen Wochen ging bei Granada das 300 Millionen Euro teure Solarkraftwerk Andasol-1 ans Netz. 50 Megawatt bringt die Anlage - genug für 200 000 Menschen. Zwei baugleiche Solarkraftwerke entstehen gleich daneben. Errichtet wurde der Park von einem deutsch-spanischen Konsortium, zu dem auch die Erlangener Firma Solar Millenium gehört. Voraussetzung war die Einführung einer Einspeisevergütung für Solarstrom in Spanien nach dem Modell des deutschen Erneuerbare-Energien-Gesetzes.

Die Andasol-Anlagen sind durchaus grundlastfähig, liefern also auch Strom, wenn die Sonne nicht scheint. Möglich machen es zwei Tanks mit 28 500 Tonnen flüssigem Salz, die am Tage aufgeheizt werden und noch siebeneinhalb Stunden nach Sonnenuntergang den Volllastbetrieb sichern. Die Anlagen in Andalusien sind Vorstufe für afrikanische. Die hätten eine noch viel höhere Energieausbeute.

Einer Studie des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt zufolge könnten solarthermische Kraftwerke in den Wüsten Nordafrikas und im Mittleren Osten 630 000 Terrawattstunden Strom erzeugen. Das ist 40-mal soviel wie der derzeitige Stromverbrauch der Welt.

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Ein guter Teil des Stroms ließe sich laut Desertec vor Ort verwenden, etwa zur Entsalzung von Meerwasser. Das meiste aber würde Richtung Norden exportiert. Auch die dafür nötige Transporttechnik gibt es bereits. Solch große Energiemengen lassen sich über Distanzen von mehreren tausend Kilometern am besten durch sogenannte Hochspannungsgleichstromübertragung (HGÜ) transportieren. Derartige Anlagen stellt auch Siemens in Nürnberg her. Solarkraftwerke in Nordafrika könne man an europäische Stromnetze durch Seekabel oder Freileitungen anschließen, meint Michael Weinhold, Chefentwickler bei Siemens-Energy. „Für Entfernungen über 600 Kilometer bietet sich HGÜ an, da die Leitungsverluste nur bei zehn Prozent liegen. Auch das spart CO2-Emissionen.“

Die Geschäftsaussichten für die Solarbranche schätzt man auch beim Spezialglashersteller Schott in Mainz als „hervorragend“ ein. Firmenchef Professor Udo Ungeheuer wird am Montag mit am Tisch sitzen, wenn es um Desertec geht. „Unsere Glas-Metall-Absorber-Rohre im Brennpunkt der Kollektoren müssten bei Temperaturschwankungen von 400 Grad eigentlich brechen. Tun sie aber nicht“, meint er stolz. Man werde bald in den USA ein weiteres Werk eröffnen für die Röhrenproduktion: „Das wird ein zentraler Markt der Zukunft.“

Desertec-Initiator Knies: „Wir haben es mit einem Ernstfall zu tun; der Klimawandel kann uns davonlaufen, wenn wir nicht schnellstens handeln.“ Gleichzeitig sieht er aber auch Potentiale in der Friedens- und Entwicklungspolitik: „Wenn es im Norden Afrikas endlich genügend Arbeit gäbe und die Jugend eine Perspektive sähe, hätte Europa kein Flüchtlingsproblem mehr aus diesen Regionen.“

Strom aus der Sonne

Für die Stromgewinnung aus der Sonnenstrahlung gibt es zwei verschiedene Wege:

SOLARZELLEN (Photovoltaik) wandeln das Sonnenlicht direkt in Strom um. Sie bestehen fast immer aus dem Halbleiter Silizium, aus dem die Sonnenstrahlung elektrische Ladungsträger löst. Solarzellen haben den Vorteil, dass sie auch den diffusen Teil des Sonnenlichts nutzen können, also beispielsweise bei bedecktem Himmel Strom liefern. Allerdings sinkt ihre Effizienz bei steigender Temperatur, so dass Photovoltaik-Kraftwerke vor allem für gemäßigte Breiten geeignet sind.

PARABOLRINNEN-KRAFTWERKE (solarthermische Kraftwerke) nutzen die Sonnenstrahlung, um heißen Dampf zu erzeugen, der eine Turbine antreibt. Dazu konzentrieren rinnenförmige Spiegel die Sonnenstrahlung auf ein kleines Rohr, in dem ein Spezialöl oder eine Salzlösung fließt. Mit dieser erhitzten Flüssigkeit wird in einem Wärmetauscher Wasser verdampft. Der Wasserdampf treibt - wie in einem herkömmlichen Kraftwerk - eine Turbine an. Solarthermische Kraftwerke brauchen intensive direkte Sonnenstrahlung und sind daher am besten für den „Sonnengürtel“ der Erde geeignet.

AUFWIND-KRAFTWERKE erinnern an ein riesiges Gewächshaus mit einem hohen Kamin. Unter Glas erwärmt sich die Luft, die dann durch den Kamin hochsteigt und darin Windräder antreibt. Sie sind für trockene, sonnenreiche Regionen geeignet. Aufwind-Kraftwerke, von denen es erst einige Pilotprojekte gibt, müssten im industriellen Maßstab mehrere Kilometer Durchmesser sowie einen 1 000 Meter hohen und über 100 Meter dicken Kamin haben.

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