Environmental Engineering Reference
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Eine weiterentwickelte Variante des Turmkonzepts mit Druck-Receiver bietet mittelfristig
vielversprechende Möglichkeiten
(Abbildung 7.8)
. Hier erhitzt das konzentrierte Sonnen-
licht Luft in einem volumetrischen Druck-Receiver bei etwa 15 Bar auf Temperaturen bis
1100 Grad Celsius. Eine lichtdurchlässige Quarzglas-Kuppel trennt dabei den Absorber
von der Umgebung. Die heiße Luft treibt dann eine Gasturbine an. Die Abwärme der Tur-
bine betreibt schließlich einen nachgeschalteten Dampfturbinen-Prozess. Ein erster Proto-
typ hat gezeigt, dass diese Technologie erfolgreich funktioniert.
Durch den kombinierten Gas- und Dampfturbinenprozess kann der Wirkungsgrad der Um-
wandlung von Wärme in elektrische Energien von etwa 35 Prozent beim reinen Dampf-
turbinenprozess auf über 50 Prozent gesteigert werden. Damit sind Gesamtwirkungsgrade
bei der Umwandlung von Solarstrahlung in Elektrizität von über 20 Prozent möglich.
Diese Aussichten rechtfertigen die aufwändigere und teurere Receiver-Technologie.
volumetrischer
Druck-Receiver
Kanalbrenner
Netz
Überhitzer
Zwischen-
überhitzer
Verdampfer
Generator
Generator
Vorwärmer
Dampf-
turbine
Gasturbine
Kondensator
Kühlturm
Luftzufuhr
Speisewasser-
pumpe
Kamin
Abbildung 7.8
Solarturmkraftwerk mit geschlossenem Luft-Receiver
Im Gegensatz zu Parabolrinnenkraftwerken gibt es bei Solarturmkraftwerken weniger
Erfahrung mit kommerziellen Anlagen. In Almería (Spanien)
(s. Abbildung 7.9)
, Daggett
(USA) und Rehovot (Israel) stehen Versuchsanlagen, mit denen Anlagenkomponenten
optimiert oder neue Komponenten ausgetestet werden.
In Spanien wurde im Jahr 2006 in der Nähe von Sevilla mit dem 11-MW-Turmkraftwerk
PS10 das erste kommerzielle Solarturmkraftwerk in Betrieb genommen. Der Receiver
dieses Kraftwerks erhitzt jedoch nicht Luft, sondern verdampft Wasser in Rohren. Wegen
der niedrigen Temperaturen ist der Wirkungsgrad dieses Kraftwerks noch relativ gering.
Im Jahr 2009 wurde in der Nähe von Sevilla das 20-MW-Turmkraftwerk PS20 fertig ge-
stellt. Eine größere Zahl an Turmkraftwerken wird in den USA geplant und gebaut. Diese
setzen im Gegensatz zu den beschriebenen Konzepten auf Luftbasis meist flüssiges Salz
als Wärmeträger ein.
