COP22 – Marokko setzt auf Wüstenstrom

Parabolspiegel des Kraftwerks Noor I bündeln Sonnenlicht auf eine zentrale Röhre, durch die heiße Thermoöle bei etwa 350 Grad Celsius zirkulieren. (Bild: J. O. Löfken)

Parabolspiegel des Kraftwerks Noor-I bündeln Sonnenlicht auf eine zentrale Röhre, durch die heiße Thermoöle bei etwa 350 °C zirkulieren. (Bild: J. O. Löfken)

Heute beginnt in Marrakesch der Welt­klimagipfel COP22, von dem mit der Ratifizierung des Paris-Abkommens konkrete Maßnahmen zur Begrenzung der Erd­erwärmung erwartet werden. Auch Gastgeber Marokko zeigt mit einem starken Ausbau von Wind- und Solar­­kraft­werken, dass auch in weniger entwickelten Länder eine umfassende Energie­­wende möglich ist. Zwischen Sahara und Atlas­­gebirge entsteht dazu einer der größten Solarparks der Welt. Im Mittel­punkt wird ein etwa 242 Meter hoher Solarturm stehen, der über konzen­triertes Sonnen­licht Strom mit 150 Megawatt Leistung produzieren soll. 2017 soll die Rekord­­anlage in Betrieb gehen.

„Der Solarpark in Ouarzazate spielt eine wichtige Rolle für die Energie­­versorgung Marokkos“, sagt Mamoun Bedraoui Drissi, Projekt­­manager von Masen, der marokka­nischen Agentur für erneuer­bare Energien. Mit allen Anlagen, die derzeit gebaut und geplant werden, will Marokko bis 2020 mehr als vierzig Prozent seines Strom­bedarfs aus erneuer­baren Quellen decken. Je ein Drittel soll aus Wasser-, Wind- und Solar­­anlagen fließen. Seit knapp einem Jahr steuert die erste Solar­anlage im Ouarzazate-Komplex, das solar­thermische Parabol­­rinnen­kraft­werk Noor-I mit 160 MW Leistung, seinen Teil bei. 200 MW wird Noor-II, ebenfalls mit Parabol­­spiegeln, ab 2017 erreichen. Parallel entsteht die Solar­­turm­anlage Noor-III, deren knapp zweihundert Meter hohe Basis­turm kürzlich fertig gestellt wurde. Auf diesen riesigen Beton­­stumpf wird eine mehr als vierzig Meter hohe Stahl­konstruktion aufgesetzt, in die wichtige Kraftwerks­­komponenten integriert werden.

Um aus der Wärme der Sonnen­­strahlung elektrischen Strom erzeugen zu können, entsteht rund um den Solarturm auf einem 650 Hektar großen, oval­förmigen Areal ein Spiegel­feld. Insgesamt 7400 Spiegel, die Heliostaten mit je 180 Quadrat­meter Fläche, werden das Sonnen­licht auf die Spitze des Turms fokussieren. Über eine Motor­­steuerung können sie dem Lauf der Sonne im Sekundentakt folgen. Das konzen­trierte Sonnenlicht wird auf ein Bündel aus hunderten, rund zwanzig Meter langen Stahl­röhren, den Receiver, treffen. Diese Röhren erhalten einen schwarzen, hitze­beständigen Anstrich, um möglichst viel Sonnen­licht absorbieren zu können. Damit erwarten die Ingenieure Temperaturen von etwa 540 Grad Celsius.

Rohbau des weltgrößten Solarturmkraftwerks Noor III in Ouarzazate, Marokko. Der Betonstumpf ist bereits knapp 200 Meter hoch, gut 40 Meter Stahlgerüst folgen. (Bild: J. O. Löfken)

Rohbau des weltgrößten Solarturmkraftwerks Noor-III in Ouarzazate, Marokko. Der Betonstumpf ist bereits knapp 200 m hoch, gut 40 m Stahlgerüst folgen. (Bild: J. O. Löfken)

Diese Hitze heizt im Betrieb flüssige Salze – eine eutek­tische Mischung aus Natrium- und Kalium­nitrat – auf, die durch die Stahl­röhren zirkulieren. Insgesamt 40.000 Tonnen Salz werden dazu mit Pumpen permanent in Bewegung gehalten. Während der gesamten Betriebs­­dauer dürfen sie nicht auf unter 220 Grad abkühlen, da sie sonst erstarren und den Pump­­kreislauf verstopfen würden. Am Boden neben dem Turm übertragen die heißen, flüssigen Salze einen Teil der Hitze in einem Wärme­­tauscher auf Wasser­dampf, der schließlich wie in einem konven­tionellen Kohle­­kraftwerk die Turbine eines Strom­generators antreiben wird. Da die Salze die Hitze gut speichern können, soll dieser Prozess selbst nach Sonnen­­untergang bis zu sieben Stunden weiterlaufen und auch in den dunklen Abend­­stunden zuverlässig Strom erzeugen.

Genau diese Speicher­fähigkeit ist der zentrale Vorteil solar­­thermischer Kraftwerke vor deutlich günstigeren Photo­voltaik-Anlagen. „Im Unterschied zur Photo­­voltaik können solar­­thermische Kraftwerke Strom produzieren, wenn sie gebraucht wird“, sagt Alexander Stryk, Solarthermie-Experte vom Ingenieurbüro Lahmeyer Inter­national in Bad Vilbel. So habe Marokko darauf Wert gelegt, erneuerbaren Strom während der Spitzenlast in den Abend­­stunden produzieren zu können. Ein direkter Preis­­vergleich der Solar­­strom­kosten aus Photo­­voltaik mit bis zu drei Cent pro Kilowatt­­stunde und aus Solar­­thermie mit gut zwölf Cent sei daher nicht unbedingt sinnvoll.

Der Solarpark in Ouarzazate mit drei Solar­thermie- und einem Photo­­voltaik-Kraftwerk (70 Megawatt) soll nach Abschluss der Bau­arbeiten im Jahr 2018 insgesamt 580 Megawatt Leistung erbringen. Das reicht dann für die Versorgung von etwa 1,3 Millionen Menschen aus. Die Kosten summieren sich auf 2,2 Milliarden Euro, von denen die Bundes­­regierung und die Kredit­­anstalt für Wieder­­aufbau 864 Millionen Euro größten­­teils als zins­vergüns­tigten Kredit besteuern. Derzeit befinden sich in Marokko noch weitere vier Solarparks ähnlicher Größe in der Planungs­­phase. Die Erfahrungen aus der Anlage in Ouarzazate werden mit darüber entscheiden, welche Techno­logien – Solar­­thermie mit Parabol­­spiegeln oder Solarturm oder doch mehr Photo­voltaik – in Zukunft für die Strom­­gewinnung in sonnen­­reichen Regionen genutzt werden. (Quelle: J. O. Löfken / pro-physik.de)

Links: UN-Klimakonferenz COP22, Marrakesch, Marokko • Marokkanische Agentur für Erneuerbare Energien Masen • Solarkraftwerke Noor-I bis -IV, Ouarzazate

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