USA: Größtes Solarturmkraftwerk der Welt liefert erstmals Strom

USA: Größtes Solarturmkraftwerk der Welt liefert erstmals Strom

von Wolfgang Kempkens

Das größte Solarturmkraftwerk der Welt geht ans Netz. Die Betreiber erhoffen sich den Durchbruch für die Technik.

Invanpah hat erstmals Dampf erzeugt, allerdings nur ein bisschen, gewissermaßen zur Probe. Denn der erste Bauabschnitt des mit 369 Megawatt größten Solarturmkraftwerks der Welt im US-Bundesstaat Kalifornien ist erst Ende diesen Jahres komplett fertig. Zwei weitere Bauabschnitte mit ebenfalls jeweils 123 Megawatt werden derzeit errichtet.

2,2 Milliarden Dollar kostet die komplette Anlage, etwa so viel wie ein Kernkraftwerk mit gleicher Leistung. Das ist dennoch ein hoher Preis, denn Kernkraftwerke laufen bis zu 8000 Stunden pro Jahr mit voller Leistung, Solarkraftwerke wie das in Invanpah weniger als halb so lange, wenn keine Stromspeicher zum Einsatz kommen.

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Die jetzige Simulation diente dazu, den Dampfkreislauf zu testen. Das US-Energieministerium unterstützt das Projekt mit einer Kreditbürgschaft über rund 1,4 Milliarden Dollar. Der Erzeugungspreis für eine Kilowattstunde Strom dürfte bei 10 bis 15 Euro-Cent liegen. Das ist deutlich mehr als Strom aus fossilen Kraftwerken derzeit kostet.

Solarturmkraftwerke bestehen aus einem riesigen Feld von Spiegeln in Zimmertürgröße, so genannten Heliostaten, die um einen Turm herum angeordnet sind. Insgesamt werden fast 350.000 davon installiert. Sie bündeln die Wärmestrahlen der Sonne und konzentrieren sie auf den Receiver, also den Wärmeempfänger, auf der Spitze eines Turms, der in diesem Fall stolze 140 Meter hoch ist.

Solarstrom auch NachtsIm Receiver befinden sich Keramikkörper, die eine Temperatur von 800 bis 900 Grad erreichen. Luft oder ein anderes gasförmiges Medium transportiert die Wärmeenergie aus dem Receiver heraus. In einem Wärmetauscher erhitzt die heiße Luft Wasser, das sich in Dampf verwandelt. Dieser treibt einen Turbogenerator an, der Strom erzeugt.

Anders als Parabolrinnenkraftwerke, die Dampftemperaturen von wenig mehr als 300 Grad Celsius erreichen, schaffen die Turmkraftwerke 500 Grad und mehr, also ebenso viel wie Kohlekraftwerke. Aus diesem Grund lassen sich normale Turbinen einsetzen, in diesem Fall eine Serienanlage von Siemens, während Parabolrinnenkraftwerke mit speziellen Turbinen ausgestattet werden müssen. Daher haben Turmkraftwerke einen besseren Wirkungsgrad.

Allerdings machen die hohen Investitionskosten den Anhängern von solaren Wärmekraftwerken sorgen. Sie dürften zwar sinken, wenn sich die Technik weiter etabliert. Doch Solarmodule, die das Sonnenlicht direkt in Strom umwandeln, werden immer billiger. Mittlerweile können solare Wärmekraftwerke nur noch mit einem entscheidenden Vorteil punkten: Sie können so ausgelegt werden, das sie auch nachts und bei ausbleibender Sonne Strom liefern.

Dazu wird ein Teil der tagsüber erzeugten Wärme in riesigen Tanks gespeichert. Meist ist es verflüssigtes Salz, das diese Aufgabe übernimmt. Nach Sonnenuntergang wird Wasser durch die Speicher gepumpt, das verdampft und die Turbine antreibt. Um Strom zu speichern, den Solarzellen erzeugen, sind teurere Speicher nötig, etwa Batterien. In Akkus gespeicherter Photovoltaikstrom kostet gut 20 Euro-Cent pro Kilowattstunde und mehr. Kraftwerke wie in Invanpah sind im Dauerbetrieb deshalb günstiger. Kürzlich prognostizierte eine Studie einen rapiden Preisverfall der neuen Technik - in einigen Jahren so die Berechnung könnten sie weltweit den günstigsten Sonnenstrom liefern.

Die neue Anlage an Kaliforniens Grenze, 60 Kilometer von Las Vegas entfernt, besteht aus drei etwa gleich großen Teilen. Baubeginn war im Jahr 2010. Die beanspruchte Gesamtfläche beträgt rund 16 Quadratkilometer. Errichtet wird die Anlage von der auf Solarkraftwerke spezialisierten israelischen BrightSource Energy und der amerikanischen Bechtel Corporation. Weil am Wüstenstandort Wasser knapp ist wird es im Kreislauf geführt, sodass der Verbrauch um 95 Prozent geringer ist, verglichen mit einem offenen Kreislauf, in dem große Mengen Wasser verdampfen.

Das sind die faszinierendsten Bilder des Solarturmkraftwerks:

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