2.150 weiße Spiegel und ein Turm

Solarkraftwerk Ende 2008 geht eine neuartige Turmanlage in Jülich (STJ) bei Aachen in Betrieb. Ein thermischer Speicher macht eine gezielte Energieeinspeisung möglich.

19. August 2008

Einen »Test unter verschärften Bedingungen« nennt der Leiter Thomas Hartz das Projekt, in dem ab Oktober 2.150 Spiegel – sogenannte Heliostate – das Sonnenlicht auf einen 22 m2 großen Sonnenkollektor reflektieren werden, der in 60 Meter Höhe an einem Solarturm montiert sein wird. Hartz bezieht sich auf das dynamische Wetter am Standort Jülich. Die Stadt sei ideal, um im regional schwankenden Wettergeschehen eine steile Lernkurve im Test- und Regelbetrieb zu beschreiten und sichere Referenzen für Folgeprojekte an sonnenreicheren Standorten zu liefern. Angestrebt sind Betriebsstrategien, die einen maximalen Solarstromertrag bei hohen Prozesstemperaturen liefern.

Die Chancen dazu stehen gut – die heiße Luft, die der mit keramischen Absorbermodulen ausgestattete Kollektor durch das konzentriert eintreffende Sonnenlicht erzeugt, kann in einen thermischen Speicher abgeleitet werden. »Scheint die Sonne nicht, erzeugt die Wärme aus dem Speicher wiederum Wasserdampf und damit Strom«, erklärt Hartz. »Zeitpunkt und Umfang der Einspeisung sind so exakt berechenbar«.

Gegenüber Parabolrinnenanlagen macht sich diese Technologie die höhere Strahlungskonzentration und die daraus resultierenden höheren Dampfparameter zu Nutze. Der vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelte keramische Receiver ist zu diesem Zweck extrem temperaturbeständig und soll die auftretenden Energiedichten »sicher umsetzen«.

Bereits Ende August 2007 hatten die vier Projektpartner – die Stadtwerke Jülich, die Kraftanlagen München GmbH, das DLR und das Solar-Institut Jülich der FH Aachen – den Grundstein für das erste Solarturmkraftwerk Deutschlands gelegt.

Start ohne Aufwärmphase

Der entstehende Wasserdampf wird die Siemens- Dampfturbine ›SST-110‹ antreiben. Sie soll 1,6 MWel bei 480 °C leisten und kann gestartet werden, sobald Dampf ansteht. Aufgrund der geringen Wärmeträgermassen ist laut dem Projektleiter das STJ besonders geeignet für schnelles An- und Abfahren. Als Trägermedium dienen die Umgebungsluft und die erkaltete angesaugte Luft aus dem Luftkreislauf – »ein Medium, das unbegrenzt verfügbar ist und nichts kostet«, so Hartz. Voraussichtlich im November ist der Netzanschluss angedacht. Der Testbetrieb erfolgt bis Mitte 2009. Anschließend beginnt der Regelbetrieb, in dem rund 350 Jülicher Haushalte versorgt werden sollen.

Die 8m2-Spiegel, die dann auf dem zwölf Fußballfelder großen Feld installiert sind, besitzen eine leichte, fokussierend wirkende Krümmung. Das eisenarme und daher weißere Glas lässt, so sein Hersteller Saint-Gobain Glass Deutschland, die Strahlung besser passieren und absorbiert sie weniger.

Aufgrund seiner einfachen Skalierung ist das Konzept laut Hartz nach oben hin offen. Die Partner forschen bereits an Anschlussprojekten im Bereich der Hybridisierung. Als »vielversprechend« sieht Hartz die Kombination mit Biogas. Die Anlagenerweiterung zu einem hocheffizienten solaren Gas- und Dampfturbinen-Block in Kopplung mit einer Gasturbine steht daher schon auf dem Untersuchungsplan. (ds)

Erschienen in Ausgabe: 7-8/2008