Heutzutage sind Solarkraftwerke als Lieferanten für günstigen und umweltfreundlichen Strom nicht mehr wegzudenken. Ihr Anteil in unserem Strommix wächst stetig, was gerade in den helleren Monaten des Jahres zu günstigeren Stromkosten führt. Doch nachts können PV-Module ohne Sonnenlicht keinen Strom mehr erzeugen. Dieses neuartige Solarkraftwerk liefert dennoch Strom in der Nacht dank eines cleveren, technischen Ansatzes.
Solarkraftwerk bei Nacht liefert Strom dank thermischem Speicherverfahren
Unter den zahlreichen Variationen von Solarkraftwerken genießen insbesondere CSP-Kraftwerke (Concentrated Solar Power) zunehmende Beliebtheit. Sie nutzen konzentrierte Sonnenkraft, die nicht nur viel Strom für Großanwendungen liefert. Die Technologie ermöglicht es, Sonnenenergie für einen späteren Gebrauch zu speichern, sodass er auch noch in der Nacht zur Verfügung steht. CSP-Kraftwerke verwenden ein thermisches Speicherverfahren, um die Energie für spätere Zeiträume bereitzuhalten. Forscher aus Katar und Jordanien haben nun einen neuartigen Solarturm gebaut, der eine doppelt so hohe Ausbeute an Strom liefert wie andere Solartürme. Dieses „Twin Technology Solar System“ (TTSS) könnte somit auch nachts noch immer große Mengen an Strom abgeben, die selbst für Großanwendungen ausreichen.
Wie der Name bereits vermuten lässt, kombiniert dieser Solarturm zwei Technologien in einem einzelnen Design, um 24/7 Strom zu liefern. Er besteht aus einem solaren Aufwindturm sowie einem solaren Abwindturm, wobei der Aufwindturm in der Mitte des Konstruktes nach oben ragt. Der solare Aufwindturm arbeitet, in dem er die Luft auf Bodenhöhe aufwärmt. Da warme Luft nach oben steigt, lässt sich so ein Luftstrom innerhalb des Solarturmes erzeugen, der Turbinen auf dem Weg zur Turmspitze antreibt. Die Luft erwärmt die Konstruktion dabei unter einem großen Sammelbereich, der ähnlich wie das Dach eines Gewächshauses arbeitet. Das Material ist gezielt darauf abgestimmt, soviel der Hitze wie möglich einzufangen, um einen möglichst großen Temperaturunterschied zwischen der oberen und unteren Luft zu gewährleisten.
Mehr als 750 Megawattstunden Leistung
Damit dieser möglichst effizient genutzt werden kann, muss der Turm entsprechend hoch ausfallen. Das neuste Exemplar der Forscher aus Jordanien und Katar besitzt, misst dabei 200 Meter in der Höhe. Die Öffnung des Solarturms, durch den die aufgewärmte Luft strömt, besitzt einen Durchmesser von 10 Metern. Die Fläche, in der die aufgeheizte Luft vom Boden eingesammelt wird, besitzt jedoch einen Durchmesser von 250 Meter. Am äußersten Rand des Sammelbereichs beträgt die Höhe des Gewächshaus-ähnlichen Daches lediglich 6 Meter. Zur Mitte hin der Konstruktion hin steigt die Höhe des Daches jedoch weiter an, um einen kontinuierlichen Luftstrom nach oben zu ermöglichen.
Dabei wird der heiße Luftstrom beim Eintritt in den mittigen Solarturm gebündelt, um die Turbinen in Bewegung zu setzen. Die äußeren Schächte, die sich um den Aufwindturm befinden, messen lediglich einen Durchmesser von 3,6 Metern. Insgesamt sammeln sich rund um den Aufwindturm zehn solcher Abwindtürme, in denen die gekühlte Luft wieder nach unten strömt. Am Ende eines jeden dieser Abwindtürme befindet sich ebenso jeweils eine kleinere Turbine, die vom Luftstrom betrieben wird. Um eine möglichst effiziente Kühlung der Luft zu erzielen, sprühen Anlagen an der Spitze dieser Türme einen feinen Wassernebel.
Abwindtürme des Solarkraftwerks liefern bei Nacht ebenso Strom
Testsimulationen und gesammelte Wetterdaten der Region sagen voraus, dass diese Konstruktion jährlich bis zu 753 Megawattstunden Energie erzeugen könnten. Dabei könnten die äußeren Abwindtürme rund um die Uhr betrieben werden und auch nachts bis zu 400 Megawattstunden Strom liefern. Der Aufwindturm in der Mitte arbeitet am effektivsten unter der heißen Sonne, um zusätzliche 350 Megawattstunden Strom zu liefern. Am größten ist die Leistung des TTSS-Systemes voraussichtlich in trockenen, heißen Wüstengebieten. Die notwendigen Wassermengen für größere Skalierungen der Technologie könnten dort jedoch schwierig bereitzustellen sein. Dennoch könnte die Technologie der neuen Solartürme auch in anderen Gebieten zum Einsatz kommen, um eine dauerhafte Stromversorgung mit erneuerbaren Energien auch nach Sonnenuntergang bereitzustellen.
