EASAC-Studie
Solarthermische Kraftwerke sind grundlasttauglich

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Als zuverlässige Technologie können solarthermische Kraftwerke eines der wesentlichen Probleme der Energiewende lösen: die Absicherung der Grundlast. Das belegt eine Studie des European Academies Science Advisory Council (EASAC). Als Grundlast bezeichnet man jene Belastung eines Stromnetzes, die zu keinem Zeitpunkt im Tagesverlauf unterschritten wird. Sie kann nicht mit Kraftwerken abgedeckt werden, deren Energiebeitrag von äußeren, nicht steuerbaren Einflüssen abhängt, wie z.B. vom Wetter.

Auf den ersten Blick erscheinen deshalb Kraftwerke, deren Energieleistung von der Sonneneinstrahlung abhängt, für den Grundlastbetrieb eher ungeeignet. Solarthermische Kraftwerke unterscheiden sich aber in einem wesentlichen Punkt von grundlastuntauglichen Photovoltaikanlagen: Während in Photovoltaikanlagen aus dem Sonnenlicht auf dem direkten Weg Strom erzeugt wird, dient in solarthermischen Kraftwerken die Sonnenenergie zum Erhitzen oder Verdampfen von geeigneten Flüssigkeiten. Diese können dann entweder direkt oder über eine Zwischenspeicherung Turbinen antreiben und elektrische Energie erzeugen.

Der wesentliche Vorteil: Die direkte Speicherung von großen Wärmemengen ist derzeit einfacher als die direkte Speicherung großer Mengen von Strom. Die Speicherung großer Strommengen muss noch immer über eine mehrstufige Umwandlung in andere Energieformen erfolgen – so z.B., indem man Wasser in Speicherwerken auf ein höheres Niveau pumpt und später über Wasserturbinen wieder in Strom verwandelt. Jede solche Umwandlung bedingt aber beträchtliche Energieverluste.

Im Gegensatz zu anderen erneuerbaren Quellen einschließlich Photovoltaik liefern solarthermische Anlagen deshalb Strom nach Bedarf und können so das Netz stabilisieren. Welches Potenzial darin steckt, beschreibt die EASAC-Studie, die unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) von führenden europäischen Wissenschaftlern erarbeitet wurde. Für Prof. Robert Pitz-Paal, Leiter der Studie und Co-Direktor des DLR-Instituts für Solarforschung, ist das Fazit eindeutig:

„Weil diese Kraftwerke jederzeit verfügbare Energie bereitstellen, können sie Fluktuationen bei Erneuerbaren Energien ausgleichen und zur Stabilisierung des Stromnetzes beitragen. Strom aus diesen Kraftwerken hat damit einen Wert, der über die eingespeisten Kilowattstunden hinausgeht.“

Die Autoren der Studie rechnen außerdem damit, dass sich bei einer voranschreitenden Markteinführung von Solarkraftwerken und entsprechender Forschung und Entwicklung die Stromgestehungskosten in den kommenden zehn bis fünfzehn Jahren um 50 bis 60 % reduzieren. Bei den derzeitigen Fortschritten der Technologie und der Preisentwicklung der fossilen Energieträger gehen die Forscher weiterhin davon aus, dass der Strom aus Solarkraftwerken irgendwann zwischen 2020 und 2030  gegenüber dem Strom aus fossilen Kraftwerken konkurrenzfähig wird.

Besonderes Augenmerk richteten die Forscher auf den Vergleich von solarthermischen Kraftwerken mit Photovoltaikanlagen, bei denen die Sonnenenergie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Robert Pitz-Paal ist jedoch davon überzeugt, dass ohne grundlastfähige solarthermische Kraftwerke der Umbau der weltweiten Energiesysteme schwer gelingen werde, „denn Photovoltaik-und Windanlagen alleine können eine sichere Versorgung nicht garantieren“, so die Autoren der Studie.

Die Studie betont zudem, dass Solarkraftwerke auch in Regionen mit geringer wirtschaftlicher Entwicklung im Vergleich zur Photovoltaik einen hohen Anteil an lokaler Wertschöpfung haben. Die Autoren erwarten, dass sich die Wirtschaft vor allem in den Ländern des Mittleren Ostens und in Nordafrika durch den Bau von Solarkraftwerken entwickelt und lokale Arbeitsplätze entstehen. Sie empfehlen der Politik daher, die Einführung dieser Technologie in diesen Regionen zu unterstützen.

Der englischsprachige EASAC-Report Concentrating solar power: its potential contribution to a sustainable energy future steht per PDF-Download kostenfrei im Internet bereit. Eine ebenfalls englischsprachige Kurzfassung ist als PDF hier zu finden. (Quelle: DLR/ml)