Kontrollblick auf die dunklen Absorberrohre im Strahlungsempfänger des Versuchskraftwerks SOLHYCO. Foto: DLR
Energieforscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben das solare Hybridkraftwerk SOLHYCO im südspanischen Almería in Betrieb genommen. Solange die Sonne scheint, kann das Kraftwerk mit Solarenergie betrieben werden. In der Nacht und bei Bewölkung kann mit Treibstoff zugefeuert werden.
Das Versuchskraftwerk SOLHYCO ist auf dem großen Solarturm CESA-1 der Plataforma Solar de Almería installiert. Scheint die Sonne, lenken die Heliostate des Spiegelfeldes die Sonnenstrahlen auf einen dort in 60 Meter Höhe montierten Strahlungsempfänger. Die gebündelte Sonnenstrahlung erhitzt die im Strahlungsempfänger angebrachten metallischen Absorberrohre auf über 800 Grad Celsius. Die Hitze erwärmt die durch die Absorberrohre strömende Luft, die anschließend eine 100 Kilowatt starke Mikrogasturbine mit angeschlossenem Generator zur Stromproduktion antreibt.
In der Nacht oder bei Wolken lässt sich die Mikrogasturbine mit Kraftstoff betreiben. Die Betreiber können dafür ganz unterschiedliche Treibstoffe wie Biodiesel, Biogas, Diesel oder Erdgas einsetzen. Durch die Nutzung der Solarenergie erwartet Projektleiter Peter Heller, dass bei einem typischen Dauerbetrieb einer solchen Anlage von etwa 4.000 Volllaststunden pro Jahr 36 Prozent des Brennstoffs eingespart werden können. Der Wirkungsgrad des Solarkraftwerkes ist besonders hoch, weil die Wärme in einem Rückgewinnungssystem wieder in die Turbine zurückgeleitet werden kann. Für die Zukunft planen die DLR-Forscher, ein fünf Megawatt großes Kraftwerk zu konzipieren.
In einem ersten Teil des Projektes hatten die DLR-Energieforscher einen neuartigen effizienten Strahlungsempfänger, einen Rohrreceiver aus profilierten Mehrschichtrohren (PML = “Profiled Multilayer”) entwickelt. Ein Vorteil der Rohrreceiver gegenüber den bislang eingesetzten volumetrischen Receivern, poröse Keramik- oder Metallzylinder, ist die erhöhte Wirtschaftlichkeit durch niedrigere sicherheits- und betriebstechnische Anforderungen. Rohrreceiver sind einfacher aufgebaut, ihre Fertigung ist weitgehend automatisierbar, sie benötigen praktisch keine Wartung und sind auch in der Betriebsführung sehr einfach zu handhaben.
Die PML-Rohre sind aus insgesamt drei unterschiedlichen Schichten aufgebaut: Die äußerste Metall-Schicht aus einer Hochtemperaturlegierung kann der starken Sonneneinstrahlung standhalten und ist korrosionsfest. Die folgende Kupferschicht verteilt die Hitze und sorgt dafür, dass das Rohr gleichmäßig heiß wird. Die innerste Metallschicht widersteht dem Innendruck infolge der durchströmenden komprimierten Luft und leitet die Wärme durch ein im Rohr eingeprägtes Profil an die Luft. Die Energieforscher gehen davon aus, dass sie bei Solarbetrieb 80 Prozent der auf den Receiver treffenden konzentrierten Sonnenstrahlung in Wärme umwandeln können.
Weitere Informationen: www.dlr.de
