Die Art und Weise, wie gegenwärtig Energie gewonnen und verbraucht wird, ist nicht zukunftsträchtig und zumeist wenig nachhaltig. Ohne einschneidende Veränderungen wird sich der CO2-Ausstoß aus der Energieerzeugung bis 2050 mehr als verdoppeln. Erneuerbare Energien können erheblich zur Senkung der Treibhausgasemissionen beitragen.

Die Nutzung der Sonnenenergie trägt hierbei die Schlüsselfunktion. Solarthermieanlagen stellen eine einfache Anwendungsform erneuerbarer Energiequellen dar. Die Solarheizung zur Warmwasserbereitung ist in einigen Ländern bereits weit verbreitet, deckt aber weltweit nur 0,4 Prozent des Bedarfs. Der Internationalen Energieagentur zufolge könnte Solarstrom im Jahr 2050 über 16 Prozent des Gesamtenergiebedarfs für Heizung und fast 17 Prozent des Gesamtbedarfs für Kühlung decken.

Die Unternehmen, die an Solarthermieprojekten im großen Maßstab arbeiten, werden bald in der Lage sein, konventionelle Energiequellen auf der ganzen Welt zu ersetzen. Die Technologie wurde in vielen Ländern, unter anderem in Deutschland am Institut für Solarforschung Jülich erforscht und erprobt und hat sich als praktikabel erwiesen. Nun besteht die Herausforderung darin, die wichtigsten Investoren für diesen Fortschritt zu gewinnen.

Die Technik beruht auf einem relativ einfachen Prinzip: Selbstausrichtende Kollektorspiegel, so genannte Heliostate, werden auf einem Feld aufgestellt und fokussieren das Sonnenlicht auf einen Solarturm mit einem Absorber. Darin wird ein Medium wie beispielsweise flüssiges Salz erhitzt und in einen Tank gepumpt. Wird Energie benötigt, benutzt man das Medium, um Wasser zu verdampfen und damit Turbinen anzutreiben. Flüssigsalze haben eine hohe Wärmespeicherkapazität und sind gut geeignet, um Energie für eine spätere Nutzung zu speichern oder Wasser für den Turbinenantrieb zu verdampfen. Mit diesem Verfahren kann auch dann Energie erzeugt werden, wenn keine Sonne scheint.

Die wichtigsten Komponenten solcher solarthermischen Kraftwerke sind die Heliostate. Ein Heliostat besteht aus einzelnen Spiegelsegmenten, die auf Gerüsten aus dauerhaftem feuerverzinktem Stahl ruhen. Für das Tragwerk eines gängigen Heliostats werden je nach Bauart – die Spiegelflächen reichen von 1 bis 120 m2 – zweieinhalb Tonnen Stahl benötigt. Eine Solaranlage mit einer Energieproduktion von 500.000 MWh pro Jahr besteht aus einer Vielzahl von Heliostaten, die um den großen Zentralturm mit dem Absorber auf der Spitze angeordnet sind.

Fazit

Solarthermische Kraftwerke sind ein bedeutender Faktor zur Erreichung der weltweiten Klimaschutzziele. Sie sind ohne feuerverzinkte Stahltragwerke, die ihnen die notwendige Steifigkeit geben nicht denkbar.