Vulkanasche liefert grünen Strom: Neuer Wärmespeicher für Solarturmkraftwerke

Noor III in Marokko, eins der modernsten Solarturmkraftwerke der Welt, steht seit einigen Tagen still. Im Wärmespeicher, der mit flüssigem Salz gefüllt ist, trat ein Leck auf. Die Kosten des Schadens und der Produktionsausfall summieren sich nach Angeben des Betreibers auf umgerechnet gut 43 Millionen Euro. Forscher an der Universität Barcelona in Spanien sehen genau diesen Schaden als eins der größten Risiken derartiger Speicher. Sie empfehlen, statt flüssiges Salz Vulkanasche einzusetzen. Die speichert fast genauso viel Wärme wie Salz, ist aber höchst preiswert zu haben, hält weitaus länger als Salz, verträgt erheblich höhere Temperaturen und ist, anders als Salz, nicht korrosiv.

Solarstrom in der Nacht

Solarturmkraftwerke mit Wärmespeicher produzieren auch Solarstrom, wenn die Sonne nicht scheint. Ein Teil der durch zahlreiche Spiegel konzentrierten Solarwärme wird nicht direkt zur Stromerzeugung über einen Wasser-Dampf-Kreislauf genutzt, sondern in einem riesigen Speicher zwischengelagert. Diese Wärmeenergie wird nachts und bei wolkenverhangenem Himmel genutzt, um weiterhin grünen Strom zu produzieren. Das verhindert den sonst üblichen Einsatz von fossilen Stromerzeugern, meist auf der Basis von Erdgas. Damit werden Solarkraftwerke noch umweltverträglicher.

Turbogenerator „von der Stange“

Während Salz eine Temperatur von lediglich 350 bis 400 Grad Celsius erreichen kann, verträgt Vulkanasche weit höhere Temperaturen. Das bedeutet, dass der Turbogenerator gewissermaßen von der Stange gekauft werden kann. In Serie werden für Kohle- sowie Gas- und Dampfkraftwerke Turbogeneratoren gebaut, die 600 Grad und mehr benötigen. Die hohen Temperaturen sorgen zudem dafür, dass der Wirkungsgrad höher ist.

Ein weiterer Nachteil des Salzspeichers: Er darf niemals unter eine bestimmte Temperatur fallen, weil das Salz sonst erstarrt. Der Speicher ist dann irreparabel beschädigt. Deshalb muss das Salz bei längerem Ausfall der Sonne mit elektrischer Energie hochgehalten werden.

Wärmetransport mit Dampf oder Luft

Sowohl in Salz- als auch in Aschespeichern wird Dampf oder Luft, die aus dem sogenannten Reveiver kommt – das ist die Kammer, auf die die Spiegel die konzentrierten Wärmestrahlen der Sonne werfen –, durch geschlängelte Rohre geführt, die direkten Kontakt zum Wärmemedium haben. Wenn die Sonne nicht scheint kehrt sich der Prozess um: Luft beziehungsweise Wasser transportieren die Energie aus dem Speicher ab, um sie im Turbogenerator zur Stromerzeugung zu nutzen.

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