Sonnenenergie aus Deutscher Hand

Für 400 Milliarden Euro will ein Konsortium in der Sahara Solarkraftwerke bauen. Neu ist die Idee nicht. Das Know-how kommt seit den achtziger Jahren aus Deutschland

23. Juni 2009

Theoretisch kann die Sonne den Energiebedarf der Menschheit problemlos decken. Besonders geeignet sind dafür die Sonnengürtel der Erde, über die sich zwischen dem 20. und 40. Breitengrad auf Nord- und Südhalbkugel zu großen Teilen Wüsten erstrecken.

Während es Freiburg, Deutschlands sonnigste Stadt, nur auf gut 1700 Sonnenstunden im Jahr bringt, sind es in Andalusien bereits mehr als 3000 und in der Sahara gar bis zu 4300 Stunden. Solarkraftwerke auf einer Fläche von der Größe Hessens könnten dort so viel Strom erzeugen, wie ganz Europa verbraucht. Schon lange werben zahlreiche Wissenschaftler mit der Desertec-Stiftung des Club of Rome dafür, dieses Potenzial auch praktisch zu nutzen.

Die Ankündigung der Münchener Rückversicherung, 15 Großunternehmen für eine 400-Milliarden-Euro-Investition in der Sahara gewinnen zu wollen, bringt jetzt Bewegung in die Pläne. Die Technik, die dabei zum Einsatz kommen soll, ist in der kalifornischen Mojave-Wüste schon seit mehr als 20 Jahren im praktischen Einsatz. Neun solarthermische Kraftwerke speisen dort mit einer Gesamtleistung von 350 Megawatt Ökostrom ins Netz. Reparaturen und Wartungskosten fallen kaum ins Gewicht, über die Jahre hatten die Anlagen Ausfallzeiten von weniger als einem Prozent.

Anders als bei den hierzulande auf Hunderttausenden Dächern installierten Fotovoltaik-Modulen wird das Sonnenlicht in solarthermischen Kraftwerken nicht direkt in Elektrizität umgesetzt. Stattdessen konzentrieren Tausende Parabolspiegel die Sonnenstrahlung auf gläserne Rohrleitungen und erhitzen das darin fließende Öl auf 400 Grad Celsius.

Über einen Wärmetauscher erzeugt es Dampf, der mit konventioneller Kraftwerkstechnik in Strom verwandelt wird. An Wolkentagen und am Abend springt ein Flüssigsalz-Zwischenspeicher ein. Reicht auch dessen Wärme nicht mehr zur Dampferzeugung, kann problemlos mit Erdgas zugefeuert werden. So liefert ein solarthermisches Kraftwerk rund um die Uhr zuverlässig Strom - ein großer Vorteil gegenüber den stark schwankenden Erträgen aus Windenergie und Fotovoltaik.

Besonders gut ist auch die Klimabilanz solarthermischer Kraftwerke. Während ein deutsches Fotovoltaik-Modul drei bis fünf Jahre benötigt, um die Energie zu erzeugen, die zu seiner Herstellung und Montage nötig war, beträgt die energetische Amortisation bei solarthermischen Kraftwerken nur vier bis sieben Monate. Pro Kilowattstunde werden zehn bis 20 Gramm CO₂ erzeugt, bei einem Braunkohlekraftwerk sind es rund 1000 und bei einem modernen Gaskraftwerk noch immer 400 Gramm.

In Europa sind die ersten beiden solarthermischen Kraftwerke - Andasol 1 und 2 - in den vergangenen sechs Monaten in Andalusien ans Netz gegangen. Geplant wurden sie von der Solar Millennium AG aus Erlangen, alle 420.000 Parabolspiegel hat der bayrische Hersteller Flabeg geliefert, ein Großteil der 180 Kilometer Absorberrohre kam von Schott aus Mainz, von Siemens stammen Turbine und Generator.

Als Standort für solarthermische Kraftwerke ist Deutschland ungeeignet. Doch bei Forschung und Anlagenbau ist unser sonnenarmes Land führend. Während die Entwicklung in den USA mit sinkenden Ölpreisen in den neunziger Jahren gestoppt wurde und erst jetzt wieder beginnt, blieb das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Ball.

Die Machbarkeitsstudien für das Desertec-Projekt sind im DLR entstanden. Und praktisch wird die Technik seit 1980 von DLR-Mitarbeitern auf der "Plataforma Solar" in der Nähe von Almería weiter verbessert. Welches Material eignet sich am besten für die Spiegel, wie lassen sie sich gegen Sturmschäden sichern, welche Alternativen gibt es zur Wasserkühlung? Für die Beantwortung derartiger Fragen stehen auf der Plataforma 20.000 Quadratmeter Spiegelfläche zur Verfügung.

Nur wenn es gelingt, den Preis des solarthermischen Stroms von derzeit 28 Cent pro Kilowattstunde deutlich zu senken, hat die Technik eine Zukunft. Zwar sind die Grundstückspreise in der Sahara weit billiger als in Südspanien, dafür fehlt die nötige Infrastruktur. Neben einer möglichst ebenen Fläo;che für die endlosen Reihen an Parabolspiegeln und einer Straßenanbindung gehören dazu vor allem große Mengen Kühlwasser - etwa so viel, wie ein Getreidefeld gleicher Größe benötigen würde. Wird, was technisch ebenfalls möglich ist, mit Luft gekühlt, sinkt der Wirkungsgrad deutlich.

Das Desertec-Projekt kalkuliert den Solarstrom aus der Sahara trotzdem mit optimistischen fünf Cent pro Kilowattstunde. Darin sind die Kosten für die Kabelanbindung nach Europa bereits enthalten. Benötigt wird sie vorerst allerdings nicht. Denn noch 2050 sollen 80 Prozent des Sahara-Stroms den rasant wachsenden Bedarf in Nordafrika decken, nur was dann noch übrig ist, würde nach Europa fließen.