Das technische Prinzip in Kürze

Über 2.000 zweiachsig der Sonne nachgeführte Spiegel – so genannte Heliostate – richten sich so aus, dass das Sonnenlicht auf einen Receiver am oberen Ende des Turms reflektiert wird. Die Strahlung wird dabei bis zu 1000-fach aufkonzentriert.

Der Receiver ist das Herzstück des Solarturmkraftwerks. Er besteht aus einer Vielzahl von einzelnen quadratischen Absorbern aus einer speziellen porösen Keramik, die sich durch die einfallenden Sonnenstrahlen erhitzen. Umgebungsluft von außen und erkaltete Luft aus dem Luftkreislauf wird angesaugt und bis auf 700 °C aufgeheizt. Die heiße Luft wird zur Erzeugung von Wasserdampf und zum Antrieb einer Turbine genutzt. Ein Generator wandelt die Rotationsenergie der Turbine in elektrischen Strom um, der auf der Mittelspannungsebene in das öffentliche Netz eingespeist wird.

Die erhitzte Luft kann auch einem thermischen Speicher, bestehend aus einem keramischen Festbett innerhalb eines isolierten Stahltanks, zugeführt werden. Dieser dient mit einer Kapazität von etwa 1h zur Überbrückung von Wolkendurchzügen.

Vorteile des Verfahrens

Potenziell hoher Systemwirkungsgrad
Der Dampfturbinenprozess kann mit ebenso hohen Dampfparametern betrieben werden, wie sie in der konventionellen Kraftwerkstechnik üblich sind.

Hohe Leistungsverfügbarkeit
Durch den Einsatz des Speichers kann die Energieerzeugung besser an den Bedarf im Netz angepasst werden. Damit sind in der Zukunft der großtechnischen solarthermischen Stromerzeugung keine zusätzlichen konventionellen Kraftwerke zur Netzstützung erforderlich.

Umweltfreundlichkeit
Als Arbeitsmedien kommen nur Luft und Wasser bzw. Wasserdampf zum Einsatz.

Hybridisierung
Das Anlagenkonzept kann einfach um eine Zusatzfeuerung ergänzt oder mit einer Gasturbine zu einem Hybridkraftwerk ausgebaut werden. Die Gasturbine nutzt Erd- oder Biogas und der vorhandene (Abhitze-)kessel wird vom Gasturbinen-Abgas betrieben.

Erschließung neuer Solarflächen
Der Einsatz von Solarturmkraftwerken ist nicht auf ebene Flächen beschränkt. Auch hügeliges Gelände ist prinzipiell geeignet, wodurch zusätzliche Flächen erschlossen werden können.

Erweiterte Einsatzmöglichkeiten
Die Turmtechnologie kann zukünftig für eine Reihe von chemischen Hochtemperaturprozessen sowie für die direkte solare Wasserstoffsynthese eingesetzt werden.