Industrienahe Forschung für effizientere Kraftwerke

Prototyp eines Heliostaten der Firma Solar Tower Technologies, der durch seine proprietäre Nachführung die Errichtung sehr kompakter Heliostatenfelder ermöglicht. (Bild: STT)

Prototyp eines Heliostaten der Firma Solar Tower Technologies, der durch seine proprietäre Nachführung die Errichtung sehr kompakter Heliostatenfelder ermöglicht. (Bild: STT)

Das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE entwickelt neue Technologien für effizientere und kostengünstigere solarthermische Turmkraftwerke. Gemeinsam mit dem Industriepartner Solar Tower Technologies AG (STT) aus Starnberg werden im Projekt HelioPack Lösungen entwickelt, die deutliche Kostensenkungen im Bereich der solarthermischen Stromerzeugung bewirken sollen.

Ziel der Projektpartner ist es, durch eine optimierte Konstruktion sowie eine verbesserte Nachführung und Regelung von Heliostaten die Solarstrahlung präziser auf einen neu entwickelten Receiver zu konzentrieren und so die Stromerzeugung solarthermischer Kraftwerke effizienter zu machen.

In solarthermischen Turmkraftwerken wird direkte Solarstrahlung von einer Vielzahl nachgeführter Spiegel, den Heliostaten, auf einen zentralen Absorber an der Spitze eines Turms gelenkt, den Receiver. Durch die extreme Konzentration der Solareinstrahlung entstehen im Receiver sehr hohe Temperaturen und die Wärme auf ein Fluid übertragen. Mit der so gewonnenen thermischen Energie gewinnt eine Turbine in einem Kraftwerksblock Strom. Alternativ kann die Energie auch ganz oder teilweise einem thermischen Speicher zugeführt werden und damit für eine zeitversetzte Stromerzeugung zur Verfügung stehen. So können solarthermische (Turm-)Kraftwerke rund um die Uhr bedarfsgerecht Strom erzeugen und in Regionen hoher Direktstrahlung langfristig zur Stabilisierung von Netzen mit hohen Anteilen an regenerativen Energien beitragen.

Neben anderen Technologien zur solarthermischen Stromerzeugung wie Parabolrinnen oder Linearen Fresnel-Kollektoren, an denen das Fraunhofer ISE schon seit längerem arbeitet, eignen sich Turmkraftwerke – aufgrund der potenziell sehr hohen Temperaturen und der geringen Entfernung zwischen Receiver und Speichern – besonders für die Kombination mit thermischer Speicherung.

„Im Projekt HelioPack wollen wir zielgerichtet gemeinsam mit unserem Industriepartner Technologien entwickeln, die zur Kostensenkung bei der solarthermischen Stromerzeugung beitragen. Mit dem aufgebauten Know-How können wir in Zukunft auch weiteren Firmen gezielt Forschungsdienstleistungen anbieten, um Komponenten für solarthermische Turmkraftwerke besser bzw. kostengünstiger zu bauen“, so Dr. Peter Nitz, Projektleiter HelioPack am ISE. (Quelle: Fh.-ISE)

Links: Konzentrator-Optik (P. Nitz), Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISESolar Tower Technologies AG (STT), Starnberg b. München

 

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