Environmental Engineering Reference
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7.2.2
Solarturmkraftwerke
Bei Solarturmkraftwerken sind mehrere Hundert oder gar Tausend drehbare Spiegel um
einen Turm angeordnet. Diese so genannten Heliostaten werden einzeln computergesteuert
der Sonne nachgeführt und auf die Turmspitze ausgerichtet. Dabei müssen sie auf Bruch-
teile eines Grades genau ausgerichtet werden, damit das reflektierte Sonnenlicht auch
wirklich auf den Brennpunkt gelangt. Hier befindet sich ein Empfänger (engl. receiver) mit
einem Absorber, der sich durch das hochkonzentrierte Sonnenlicht auf Temperaturen bis
über 1000 Grad Celsius erwärmt. Luft oder flüssiges Salz transportiert die Wärme weiter.
Eine Gas- oder Dampfturbine, die einen Generator antreibt, wandelt die Wärme schließlich
in elektrische Energie um.
Beim Turmkonzept mit offenen volumetrischen Receivern
(Abbildung 7.7)
wird Umge-
bungsluft von einem Gebläse durch den Receiver gesaugt, auf den die Heliostaten ausge-
richtet sind. Als Receiver-Materialien kommen ein Drahtgeflecht, keramischer Schaum
oder metallische bzw. keramische Wabenstrukturen zum Einsatz. Der Receiver erhitzt sich
durch die Solarstrahlung und gibt die Wärme an die hindurchgesaugte Umgebungsluft ab.
Die angesaugte Luft kühlt die Receiver-Vorderseite. Sehr hohe Temperaturen entwickeln
sich nur im Inneren des Receivers. Dieser so genannte volumetrische Effekt reduziert die
Strahlungswärmeverluste. Die auf Temperaturen von 650 bis 850 Grad Celsius erwärmte
Luft gelangt in einen Abhitzekessel, der Wasser verdampft und überhitzt und somit einen
Dampfturbinenkreislauf antreibt. Bei Bedarf lässt sich diese Kraftwerksvariante über einen
Kanalbrenner mit anderen Brennstoffen nachfeuern.
Offener
volumetrischer
Receiver
Netz
Kanalbrenner
Überhitzer
Zwischen-
überhitzer
Verdampfer
Generator
Vorwärmer
Turbine
Gebläse
Kondensator
Kühlturm
Speisewasser-
pumpe
Abbildung 7.7
Solarturmkraftwerk mit offenem Luftreceiver
