Der weltweite Energiebedarf könnte mit der Strahlungsenergie, die täglich die Erde erreicht, theoretisch binnen zwei Stunden gedeckt werden. In der Praxis sind wird davon allerdings weit entfernt. Der Grund dafür liegt nicht ursächlich bei der Öl- und Gaslobby, die über Jahrzehnte gegen die erneuerbaren Energieträger wetterte, sondern auch in der wetterbedingten Unzuverlässigkeit in der nördlichen Hemisphäre. Der Kampf gegen den Klimawandel hat nun endlich Fahrt aufgenommen und bis 2050 will die EU klimaneutral werden. Dafür strebt die EU-Kommission auch den Ausbau der Photoltaikanlagen bis zum Jahr 2030 auf insgesamt 600 Gigawatt zu vervierfachen.
Spaniens Energiemix Top in Europa
Die spanische Stromgesellschaft REE (Red Eléctrica de España) präsentierte die vorläufigen Jahresergebnisse für 2022. Demnach wurde in Spanien ca. 276.000 GWh Strom produziert, also um 6,5 Prozent mehr als im Jahr 2021.
Der Strombedarf ist um 3,1 % gesunken und lag landesweit bei ca. 250.000 GWh. Diese Überproduktion von etwa 20.000 GWh wurden exportiert, vornehmlich nach Portugal und Frankreich. Zum ersten Mal nach sechs Jahren wechselte Spanien wieder vom Stromimporteur zum Stromexporteur.
• Das CO2 Äquivalent der vermiedenen Emissionen betrug 44,7 Mio. Tonnen.
• Der Anteil des emissionsfrei produzierten Stroms stieg auf 63,1 Prozent.
• Der Anteil der durch erneuerbaren Energieträger produzierten Strom am Strommix ist auf 58 Prozent gestiegen und überholten erstmals die fossilen Energieträger.
ENERGIETRÄGER
• Kohlekraftwerke nehmen einen äußerst geringen Anteil ein und gehen sukzessive zurück.
• Wasserkraft, die vornehmlich in Extremadura, Katalonien, Aragón, Galizien und Castilla y León produziert wird, nimmt sukzessive ab und musste 2022 aufgrund der klimatischen Situation einen deutlichen Rückgang von 39 Prozent hinnehmen.
• Solarenergie gewinnt weiter an Bedeutung und nahm im Vorjahr um ein Drittel zu und hat sich im Energiemix Spaniens auf den vierten Platz vorgekämpft.
• Andere Erneuerbare Energien
Die Summe der durch die restlichen erneuerbaren Energieträger ist mit unter einem Prozent marginal. Diese umfassen Biogas, Biomasse, Geothermie, Offshore Wasser- und Wind/Wasserkraft.
Spaniens Pionierarbeit: Solar-Thermische-Speicherkraftwerke
Spanien zählt anhand der Sonnenstunden zu den Ländern mit enormen Potenzial für die Energiegewinnung mit Sonnenenergie und leistet in einem speziellen Bereich sogar Pionierarbeit.
Nach vier Jahren Bauzeit wurde im März 2007 das weltweit erste kommerzielle Solarthermische Speicherkraftwerk PS10, auch Solarturmkraftwerk bezeichnet, in Betrieb genommen wurde. Das Besondere ist, dass, grob gesagt, die Sonnenenergie gespeichert werden kann bzw. Strom liefern (kurzzeitig), selbst wenn keine Sonne strahlt. Die Stromerzeugung erfolgt über einen Zwischenschritt, indem die Sonnenenergie zuerst in Wärme (thermo) und erst im zweiten Schritt über einen Generator in Strom umgewandelt wird.
Ausgangslage
Als Antwort auf die Ölkrise im Jahr 1973 förderte die Internationale Energieagentur Projekte zur Erforschung von alternativen Energieformen bzw. Solartechnologien. Spanien stellte ein Testgelände zur Verfügung, das heutige Plataforma Solar de Almería. Der erste Probebetrieb unter der Leitung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrttechnik (DLS) begann 1982 nach einer dauerhaften Vereinbarung mit Spanien.
Grundprinzip der Funktionsweise eines Solarthermischen-Speicherkaftwerks
1. Sonnenstrahlen treffen auf Spiegeln auf, den sogenannten Heliostaten. Diese richten sich automatisch an den Einfallswinkel der Sonnenstrahlen aus, um das Maximum zu empfangen bzw. reflektieren zu können. Auf einem Areal von 85 Hektar wurden 2.650 davon halbkreisförmig um einen 114 m hohen Turm platziert.
2. An der Spitze dieses 115 m hohen Turms befindet sich der Empfänger (Receiver), wo die gebündelten Strahlen empfangen werden und die nach oben gepumpten Salze auf mehrere hundert bis tausend Grad Celsius erhitzen. Die Strahlungsenergie wird also zuerst in Wärmeenergie umgewandelt (thermo) und kann in Salzschmelztanks zwischenzeitlich gespeichert werden.
3. Die Wärmeenergie stößt nun einen Wasserkreislauf an, wo der durch das erhitzende Wasser entweichende Dampf zu einer Turbine geleitet wird bzw. antreibt. Durch die Drehung entsteht mechanische Energie, die über einen Generator Strom erzeugt der über einen Transformator in das Stromnetz eingespeist wird.
Achtung: Nicht verwechseln mit einer Photovoltaikanlage, die nicht-thermische Solarkraftwerke sind. Diese Anlagen werden auch CSP System bezeichnet (Concentrated Solar Power).
Projekt Planta Solar (PS10 & PS20)
Die Planta Solar 10 mit einer Kapazität von 10 MWh und die zwei Jahre danach nebenan installierte Planta Solar 20 mit einer Kapazität von 19,9 MWh befinden sich in der Ebene von Sanlúcar la Mayor in der Nähe von Sevilla, da diese Region zu jenen Europas mit der höchsten Sonneneinstrahlung zählt. Es versorgt etwa 94.000 Menschen mit Strom und es werden jährlich 114.000 Tonnen CO2 vermieden.
Für die Realisierung zeichnet ein Konsortium unter der Leitung von Solúcar Energía S.A., einer Tochtergesellschaft von Abengoa S.A., verantwortlich, an dem auch Ciemat, DLR, Fichtner und Inabensa beteiligt waren. Die Baukosten betrugen 35 Mio. Euro, wovon 5 Mio. Euro von der EU und 1,2 Mio. Euro von Andalusien beigesteuert wurden. Heute wird es von Atlantica betrieben, ehemals Abengoa Field P.L.C. (siehe Kasten auf Seite davor)5)
Fazit
Solarthermische Kraftwerke haben null Emissionen, allerdings bedürfen sie für einen wirtschaftlichen Betrieb Standorte mit möglichst vielen Sonnenstunden, wie beispielsweise in äquatornahen Gegenden oder in Wüsten. Sie punkten zudem in vergleichsweise kürzeren energetischen Amortisationszeiten und könnten einen wertvollen Hebel für die effiziente und schnelle Reduktion von Treibhausgasen darstellen. Immerhin ist die Energieversorgung mit über 40 Prozent Anteil eine der größten Klimasünder der Welt.
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Bildunterschriften
Foto linke Seite: Gemasolar Solarthermisches Speicherkraftwerk von Sanlucár bei Sevilla, März 2021, Foto (c) Kallerna.
Foto li. o.: Konzernzentrale Abengoa, Firmensitz in Sevilla ab 2010
Foto li. u.: Turm (Reciever) der Solarthermischen Anlage in Sanlucár von Abengoa in der Nähe von Sevilla, Andalusien
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Verweise (siehe www.viva-canarias.es)
1)Viva Canarias Nr. 171 vom 1.1.2021 „Strom sparen: Das Geld fließt aus der Steckdose“
2)Viva Canarias Nr. 171 vom 1.1.2021 „Strom sparen: Alternative Anbieter“
3) Viva Canarias Nr. 193 vom 1.11.2022 „EU sparte 11 Mrd. Euro durch Erneuerbare Energie“
4) IDAE - Instituto para la Diversificación y Ahorra de la Energía. www.miteco.gob.es
