Die konzentrierte Solarenergie-Gewinnung (CSP) nutzt die Strahlungsenergie der Sonne über bewegliche – dem Sonnenstand folgende „Fresnel- Spiegel“ oder Parabol-Rinnenkollektoren auf ein glas-ummanteltes-Empfängerrohr. Die Einstrahlungsenergie wird stark gebündelt, was aus dem Verhältnis der gesamten Spiegelflächen zur viel kleineren Fläche der Empfängerseite resultiert. Dadurch wird der Wirkungsgrad erheblich gesteigert.
Im Empfängerrohr entstehen Temperaturen bis 500 º C, die über Wasser oder eine Transport-Flüssigkeit zu einem Wärmetauscher geleitet werden. Dort ensteht Wasserdampf unter hohem Druck, der eine Dampfturbine mit Stromgenerator antreibt. Die überschüssige Wärme-Energie kann kostengünstig in flüssigem Salz gespeichert und bei Bedarf abgerufen werden. Hierdurch ist bei entsprechender Auslegung grund- und spitzenlastsichernde Stromerzeugung möglich.
Beim Solarturmkraftwerk, auch Zentralreceiverkraftwerk genannt, handelt es sich ebenfalls um Dampfkraftwerke mit solarer Dampferzeugung. Die bislang mit Öl, Gas oder Kohle befeuerte Brennkammer wird durch eine solare „Brennkammer“ auf einem Turm ersetzt. Bei Sonnenschein richten sich hunderte bis tausende sich automatisch positionierende Spiegel (Heliostate) so aus, dass das Sonnenlicht auf den zentralen Absorber (Receiver) reflektiert wird. Durch starke Konzentration der Sonneneinstrahlung entstehen an der Spitze des Turms Temperaturen bis zu mehreren 1.000 °C. Die technisch sinnvoll handhabbaren Temperaturen liegen bei rund 1.300 °C. Die Temperaturwerte und der damit erreichbare thermodynamische Wirkungsgrad sind somit deutlich höher als bei Solarfarmkraftwerken. Das verwendete Wärmeträgermedium ist entweder flüssiges Nitratsalz, Wasserdampf oder Heißluft.
Das gleiche Prinzip kommt beim Solarschmelzofen zur Anwendung. Auf diese Weise kann zum Beispiel Prozesswärme nahezu beliebiger Temperatur erzeugt und zur Förderung des Ablaufs chemischer Prozesse genutzt werden. Bild: Sonnenofen von Odeillo, Südfrankreich.
Quellen: green-energies-ewiv.com, wikipedia.org, Fotos: Dii GmbH, Gerhard Hofmann