Strom aus der Sahara

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

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.

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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 Fläche 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.
 

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Leser-Kommentare

    • 23.06.2009 um 8:20 Uhr
    • otto_B

    Wasserbedarf wie ein Getreidefeld? Das klingt nicht gut. Es hat vielleicht doch seinen Grund, daß die Wüste nicht grün ist (Israelis und Jordanier verbrauchen den Jordan und das Tote Meer, Russen und Usbeken den Aralsee, in Libyen zapft man das Wasser unter der Sahara an.....).
    Interessant immerhin, daß man die Lösung dieses Problemes als einfacher betrachtet, als das ganze Projekt von vornherein auf Photovoltaik zu setzen.
    Und man redet man über Kilowattstundenpreise, mit den "5 ct" als Zielmarke. Wenn das Ganze tatsächlich funktioniert, wo bleibt dann die Legitimation für die Photovoltaik auf den Carports deutscher Zahnärzte?
    Ist dann auch die Einspeiseregelung richtig, denn das Potential der PV bleibt ein Bruchteil der Netzkapazität, und die "5 ct" dürften auch im Sinne einer Markteiführungshilfe kaum eine realistische Zielgröße für diese Technologie sein.
    Im Übrigen, beobachtet bei Israel-Reise: Keine einzige PV-Anlage gesehen, aber kein Haus ohne solarthermisches Warmwasser. Hat vielleicht seine Gründe (wenn man mit Geld effizient umgehen muß.....)

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    @otto_B:Was hat ein Kraftwerk für den Bedarf 2050ff. in Afrika mit der Energieversorgung heute in Deutschland zu tun? Was soll die tumbe Polemik zu "Photovoltaik auf Carports von Zahnärzten"?

    In Israel ist die Einspeisevergütung für PV nicht kostendeckend. Sie haben völlig Recht: Wer in Israel mit Geld effizielt umgehen muss (und nicht "nur" aus Enthusiasmus handelt), wird unter diesen Umständen anders investieren, beispielsweise in die sehr viel einfachere und unmittelbar individuell nutzbringende Solarthermie. - Was schließen Sie daraus?

  1. Diese Idee habe ich schon von Prof. Bölkow zur Zeit des schwarz/weiß Fernsehens als Vortrag gesehen. Er sagte, dass man dort in der afrikanischen Wüste den gesamten Strom für Europa per Fernleitung herstellen könne, hat anscheinen bis dato noch keinen Umweltpolitiker, wie Sigmar Gabriel, interessiert. Er ist gerade dabei, die gebauten Biogasanlagen bankrottgehen zu lassen. mehr unter www.spd-ruiniert-mittelst...

  2. In dem Desertec-Konzept wird vorgeschagen die entstehende Abwärme zur Entsalzung von Meerwasser zu nutzen.

    mfg

    babbelfish

  3. @otto_B:Was hat ein Kraftwerk für den Bedarf 2050ff. in Afrika mit der Energieversorgung heute in Deutschland zu tun? Was soll die tumbe Polemik zu "Photovoltaik auf Carports von Zahnärzten"?

    In Israel ist die Einspeisevergütung für PV nicht kostendeckend. Sie haben völlig Recht: Wer in Israel mit Geld effizielt umgehen muss (und nicht "nur" aus Enthusiasmus handelt), wird unter diesen Umständen anders investieren, beispielsweise in die sehr viel einfachere und unmittelbar individuell nutzbringende Solarthermie. - Was schließen Sie daraus?

    Antwort auf "Wasserbedarf wie ein"
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    Ich habe grundsätzliche Zweifel daran, ob das Geld in die Photovoltaik gut investiert ist. Dabei meine ich nicht den einzelnen, sondern die Gesellschaft als Ganzes. "Kostendeckende Einspeisevergütung?" - Schön, wenns jemand bezahlt....... Hat man in Israel ( also der Gesetzgeber) möglicherweise einen nüchterneren Blick auf die Realität?
    Selbst bei der Prämisse einer Stromproduktion ohne Zugriff auf fossilen Kohlenstoff - kann man da den Wettbewerb zwischen den infragekommenden Methoden dauerhaft außer Kraft setzen?
    Geht man davon aus, daß die PV preisbestimmend auf dem Strommarkt sein wird? Wie man sieht, gibt es Leute, die behaupten, sie könnten es billiger. Da frage ich mich doch, worin der Wert der netzeinspeisenden Photovoltaik überhaupt besteht.
    Es gibt ja einerseits die Argumentation, die Herausforderungen der Zukunft seien ganz furchtbar, und deshalb auch die teuersten Investitionen gerechtfertigt (....da der Zins vom Kunden über einen exorbitanten Energiepreis erbracht werden wird.)
    Insofern eben ganz interessant, daß auch auf dem Markt für "Öko"-Strom die Zielmarke jetzt mit "5 Cent" gesetzt wird. Bei allen Erwartungen betreffs technologischem Fortschritt - sind die "5 Cent" wirklich das Zielgebiet für die PV? Nur dann wäre für meine Begriffe die Subvention (von wem auch immer gehahlt) gerechtfertigt.
    Meine Polemik richtet sich in erster Linie gegen die Produktion guten Gewissens, die mit der PV in der Öffentlichkeit ja stattfindet, und dies trotz aller ökonomischer und ökologischer Unschärfen.
    Ich kritisiere auch den aktuell geläufigen Nachhaltigkeitsbegriff. Geben Sie mal bei google "14500 PJ" ein. Da kann man sich ein Bild über die Größe des Problemes machen. Es gibt ja kaum eine Sphäre unseres zivilisierten Lebens, die nicht ohne den ganz massiven Einsatz läuft: Öl, Gas Kohle, Uran, Raumwärme, Benzin, Diesel, Kerosin, Strom.........
    Das alles zu ersetzen durch "öko" - also frei vom Etikett "Ausbeutung der Natur"?
    -PV braucht (neben Kupfer wie die gesamte E-Technik) seltene seltene Metalle - Also Bergbau und Hüttenindustrie werden in der "künftigen Öko-Wirtschaft" nicht arbeitslos.
    -Und wie man jetzt sieht, braucht man zur Stromproduktion in der Sahara auch Wasser. Bei aller Schwärmerei vom "Sonnengürtel"- Wasser ist da ja alles andere als ein Faktor unter fernerliefen.
    Oder man hat bei den "5 Cent" dieses thema bisher großzügigerweise unter den Teppich gekehrt. Dann wird vielleicht doch das Kostenniveau der PV preisbestimmend?
    Zur Einstimmung könnten wir dann schonmal die -was weiß ich- 20 oder 25 Cent pro kWh auf das Kerosin beim nächsten Billigfug in die Karibik veranschlagen.
    2 Euro pro Liter? (ohne Steuern, wohlbemerkt!) Gibt es dann Ryanair noch, oder "germanwings"......?
    Die Kritik am industriellen Lebensstil war da in den Siebzigerjahren vielleicht schonmal weiter als heute, wo doch die "Nachhaltigkeit" im Grunde ohne Konsumkritik abgehandelt wird.

    • 24.06.2009 um 9:31 Uhr
    • otto_B

    Ich habe grundsätzliche Zweifel daran, ob das Geld in die Photovoltaik gut investiert ist. Dabei meine ich nicht den einzelnen, sondern die Gesellschaft als Ganzes. "Kostendeckende Einspeisevergütung?" - Schön, wenns jemand bezahlt....... Hat man in Israel ( also der Gesetzgeber) möglicherweise einen nüchterneren Blick auf die Realität?
    Selbst bei der Prämisse einer Stromproduktion ohne Zugriff auf fossilen Kohlenstoff - kann man da den Wettbewerb zwischen den infragekommenden Methoden dauerhaft außer Kraft setzen?
    Geht man davon aus, daß die PV preisbestimmend auf dem Strommarkt sein wird? Wie man sieht, gibt es Leute, die behaupten, sie könnten es billiger. Da frage ich mich doch, worin der Wert der netzeinspeisenden Photovoltaik überhaupt besteht.
    Es gibt ja einerseits die Argumentation, die Herausforderungen der Zukunft seien ganz furchtbar, und deshalb auch die teuersten Investitionen gerechtfertigt (....da der Zins vom Kunden über einen exorbitanten Energiepreis erbracht werden wird.)
    Insofern eben ganz interessant, daß auch auf dem Markt für "Öko"-Strom die Zielmarke jetzt mit "5 Cent" gesetzt wird. Bei allen Erwartungen betreffs technologischem Fortschritt - sind die "5 Cent" wirklich das Zielgebiet für die PV? Nur dann wäre für meine Begriffe die Subvention (von wem auch immer gehahlt) gerechtfertigt.
    Meine Polemik richtet sich in erster Linie gegen die Produktion guten Gewissens, die mit der PV in der Öffentlichkeit ja stattfindet, und dies trotz aller ökonomischer und ökologischer Unschärfen.
    Ich kritisiere auch den aktuell geläufigen Nachhaltigkeitsbegriff. Geben Sie mal bei google "14500 PJ" ein. Da kann man sich ein Bild über die Größe des Problemes machen. Es gibt ja kaum eine Sphäre unseres zivilisierten Lebens, die nicht ohne den ganz massiven Einsatz läuft: Öl, Gas Kohle, Uran, Raumwärme, Benzin, Diesel, Kerosin, Strom.........
    Das alles zu ersetzen durch "öko" - also frei vom Etikett "Ausbeutung der Natur"?
    -PV braucht (neben Kupfer wie die gesamte E-Technik) seltene seltene Metalle - Also Bergbau und Hüttenindustrie werden in der "künftigen Öko-Wirtschaft" nicht arbeitslos.
    -Und wie man jetzt sieht, braucht man zur Stromproduktion in der Sahara auch Wasser. Bei aller Schwärmerei vom "Sonnengürtel"- Wasser ist da ja alles andere als ein Faktor unter fernerliefen.
    Oder man hat bei den "5 Cent" dieses thema bisher großzügigerweise unter den Teppich gekehrt. Dann wird vielleicht doch das Kostenniveau der PV preisbestimmend?
    Zur Einstimmung könnten wir dann schonmal die -was weiß ich- 20 oder 25 Cent pro kWh auf das Kerosin beim nächsten Billigfug in die Karibik veranschlagen.
    2 Euro pro Liter? (ohne Steuern, wohlbemerkt!) Gibt es dann Ryanair noch, oder "germanwings"......?
    Die Kritik am industriellen Lebensstil war da in den Siebzigerjahren vielleicht schonmal weiter als heute, wo doch die "Nachhaltigkeit" im Grunde ohne Konsumkritik abgehandelt wird.

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    @otto_B: Grundsätzliche Zweifel find' ich grundsätzlich nie verkehrt! - Allerdings überwiegen diese beim genaueren Hinsehen aus meiner Sicht in Bezug auf die Förderung von Photovoltaik in Deutschland nicht:

    PV-Strom ist (heute) deutlich teurer als beispielsweise Atom-, Kohle- oder Windstrom aber beispielsweise schon billiger als "Spitzenlaststrom" aus Batterien, Pumpspeichern und kurzfristig angefahrenen Gaskraftwerken. Und die Preise sinken (durch technische Verbesserungen und endlich anlaufende Massenproduktion) kontinuierlich weiter.

    Selbst bei rein volkswirtschaftlicher Betrachtung ist die verstärkte Nutzung von PV (die Spitzenlastbedarf mindert) schon sinnvoll - wenn auch nicht aus Sicht der Stromkonzerne: Denn die Verbraucherpreise - und damit ihre Profite! - sinken mit jeder weiteren PV-Anlage, die ans Netz geht ("Merit-Order-Effekt"). Man muss noch nicht einmal mit dem "Holzhammer" der Klimakatastrophe kommen (wie berechtigt der auch immer sein mag)!

    Hinzu kommen "politische" Vorteile: PV-Strom kann insbesondere lokal, ohne laufende Abhängigkeit von internationalen Rohstofflieferanten erzeugt werden. Und er "demokratisiert" den Strommarkt, weil viele kleine Anlagen die Macht der Monopole (der Stromkonzerne) verringern.

    Es ist leicht nachzuvollziehen, warum die Stromkonzerne dies nicht wollen - und stattdessen (seit Jahrzehnten!) auf Wolkenkuckucksheime wie den Fusionsreaktor und - jetzt aktuell - das Desertec-Projekt verweisen, die als Mega-Großtechnik gleichermaßen technisch wie politisch mit bislang völlig unüberschaubaren Risiken behaftet sind (aber die Monopole festigen würden).

    Die Propaganda gegen Erneuerbare Energien, speziell gegen Photovoltaik und deren Förderung, ist allzu leicht durchschaubar, wenn man sich die (vitalen!) Interessen derer ansieht, von denen sie gestreut wird!

  4. @otto_B: Grundsätzliche Zweifel find' ich grundsätzlich nie verkehrt! - Allerdings überwiegen diese beim genaueren Hinsehen aus meiner Sicht in Bezug auf die Förderung von Photovoltaik in Deutschland nicht:

    PV-Strom ist (heute) deutlich teurer als beispielsweise Atom-, Kohle- oder Windstrom aber beispielsweise schon billiger als "Spitzenlaststrom" aus Batterien, Pumpspeichern und kurzfristig angefahrenen Gaskraftwerken. Und die Preise sinken (durch technische Verbesserungen und endlich anlaufende Massenproduktion) kontinuierlich weiter.

    Selbst bei rein volkswirtschaftlicher Betrachtung ist die verstärkte Nutzung von PV (die Spitzenlastbedarf mindert) schon sinnvoll - wenn auch nicht aus Sicht der Stromkonzerne: Denn die Verbraucherpreise - und damit ihre Profite! - sinken mit jeder weiteren PV-Anlage, die ans Netz geht ("Merit-Order-Effekt"). Man muss noch nicht einmal mit dem "Holzhammer" der Klimakatastrophe kommen (wie berechtigt der auch immer sein mag)!

    Hinzu kommen "politische" Vorteile: PV-Strom kann insbesondere lokal, ohne laufende Abhängigkeit von internationalen Rohstofflieferanten erzeugt werden. Und er "demokratisiert" den Strommarkt, weil viele kleine Anlagen die Macht der Monopole (der Stromkonzerne) verringern.

    Es ist leicht nachzuvollziehen, warum die Stromkonzerne dies nicht wollen - und stattdessen (seit Jahrzehnten!) auf Wolkenkuckucksheime wie den Fusionsreaktor und - jetzt aktuell - das Desertec-Projekt verweisen, die als Mega-Großtechnik gleichermaßen technisch wie politisch mit bislang völlig unüberschaubaren Risiken behaftet sind (aber die Monopole festigen würden).

    Die Propaganda gegen Erneuerbare Energien, speziell gegen Photovoltaik und deren Förderung, ist allzu leicht durchschaubar, wenn man sich die (vitalen!) Interessen derer ansieht, von denen sie gestreut wird!

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