Parabolrinnenkraftwerk: Aufbau, Kosten und Vor- und Nachteile

parabolrinnenkraftwerk
Die etwas sperrige Bezeichnung Parabolrinnenkraftwerk beschreibt den optischen Auftritt der Solarkraftwerke. Halbkreisförmige Parabolspiegel bilden auf einer Länge zwischen zwanzig und 150 Metern eine rinnenförmige Einheit. Die Wölbung der Spiegel bündelt das eingefangene Sonnenlicht. Am Bündelungspunkt der Reflexion absorbiert ein Rohr die Strahlungsenergie auf.
Die Neigungen der Spiegelrinnen können dem Sonnenverlauf angepasst werden, um eine optimale Sonnenscheinausbeute zu ermöglichen. Im Absorberrohr befindet sich eine flüssige Wärmetransportsubstanz. Sie werden einem Wärmetauscher zugeführt, der in einem angeschlossenen Kraftwerksblock Dampf erzeugt. Mit diesem Dampf werden Turbinen angetrieben, die Strom erzeugen.

Funktionsweise: Stromgewinnung in sonnenreichen Regionen

Die indirekte Stromerzeugung durch Wärme soll durch eine Mehrrohrtechnik in die Absorberröhren im Parabolrinnenkraftwerk direkt verlegt werden. In Wechselwirkung miteinander reagierende Röhren mit unterschiedlichen Flüssigkeiten können im Idealfall durch thermoelektrische Impulse direkt abgeschöpft werden. Bei der im Moment gängigen Funktionsweise muss die Wärme den „Umweg“ zum Dampfkraftwerk nehmen.

Ein Parabolrinnenkraftwerk zielt auf eine effiziente und möglichst von Sekundärenergien unabhängige Stromgewinnung in sonnenreichen Gebieten. Sie ist keine Alternative für den mitteleuropäischen Privatgebrauch. Die Funktion hat das System zum Rückgrat des geplanten und mittlerweile aber eingestellten Wüstenprojekts Desertec werden lassen. Parabolrinnenkraftwerke in nennenswerte Anzahl gibt es in den südlichen sonnenreichen US-Bundesstaaten und in Spanien. Einzelne Anlagen existieren in Nord- und Südafrika und in der Golfregion.

Vor- und Nachteile nach aktuellem Stand der Technik

Vereinfacht gesagt zeigen sich die Vorteile von Parabolrinnenkraftwerken, wenn viel Platz unter permanenter starker Sonnenstrahlung vorhanden ist. Dann liefern selbst die Ausbeutungsgrad von knapp 15 Prozent in der Spitze wirtschaftlich interessante Wärme- und damit Strommengen. Sobald der Technologie durch andere Energieträger „zugefüttert“ werden muss, bleibt sie ein noch unausgereiftes Kraftwerkskonzept.

Icon

Nachteile von einem Parabolrinnenkraftwerk

Durch den überschaubaren Wirkungsgrad ist ein Parabolrinnenkraftwerk stark von der Menge und Intensität des Sonnenlichts abhängig. Es ist im durchschnittlichen mitteleuropäischen Klima auch in großer Dimensionierung nicht wirtschaftlich zu betreiben. Die technisch verwandten und konkurrierenden Solarturmkraftwerke erzeugen wesentlich bessere Wirkungsgrade. Das erlaubt ihren sinnvollen Einsatz auch in mittelmäßig sonnenbeschienenen Regionen.

Entwicklung und Ausblick

Sollte die Forschung und Weiterentwicklung zu der autarken Stromproduktion in den Absorberrohren führen, kann sich die Bilanz ändern. Ein Parabolrinnenkraftwerk braucht mehr Fläche als Fotovoltaik und ein höheres Maß an Sonneneinstrahlung. Fotovoltaik kann auch aus diffusem Licht in beschränktem Maß Energie gewinnen, was den paraboloiden Anlagen nicht gelingt. Beobachtens- und beobachtenswert sind technisch artverwandte Kombinationsarten von paraboloiden Einzelanlagen. Bei den sogenannten Fresnelkollektoren wird auf Spiegelwölbungen verzichtet, was den Arbeits- und Kostenaufwand bei gleicher Energieausbeute senkt.

Runde Parabolspiegel und sogenannte Sonnenöfen mit einem ausgeklügelten Fangspiegelsystem eröffnen weitere bisher noch schwer einschätzbare Möglichkeiten, Wärme und Strom aus Sonnenkraft zu gewinnen. Im Bereich der Entwicklungshilfe sind mobile Parabolantennen bereits mit unterschiedlichen Aufgaben im Einsatz. Von dem Antreiben eines Stirlingmotors für die lokale Stromversorgung bis zur Destillation von Trinkwasser beispielsweise aus Salz- oder Tauwasser reichen Techniken, gebündelte Sonnenenergie in nutzbare Energieformen umzuwandeln.