Artikel aktualisiert am 13.09.2022 | von Henry Faber | ca: 4 Min. zu lesen

Was ist ein Solar Tower und wie funktioniert er?

Ist Ihnen ein bisschen Science Fiction gefällig? Doch was wie aus einem futuristischen Film aussieht, ist bereits Realität. Die Rede ist von einem Solar Tower. Doch was ist ein Solarturm und wie funktioniert er?

solarturm solar tower
© Bob – stock.adobe.com

Der Solarturm löst ein bekanntes Problem: Das Sonnenlicht „wandert” und lässt sich von statischen PV-Paneelen nicht zu hundert Prozent einfangen. Durch das Sammeln von Sonnenenergie gelten Solartürme als eine Art System der konzentrierten Solarenergie (Eng.: „CSP”/„Concentrated Solar Power”). Ein Solarturm ist eine Möglichkeit, die Sonnenenergie zu konzentrieren, um sie zu einer leistungsfähigeren Energiequelle zu machen. Solartürme werden manchmal auch als Heliostat-Kraftwerke bezeichnet, da sie eine Reihe von beweglichen Spiegeln (Heliostaten) verwenden, die auf einem Feld aufgestellt sind, um die Sonne zu sammeln und auf den Turm zu konzentrieren.

Wie funktioniert ein Solarturm?

Entscheidend bei der Funktion eines Solarturms ist, dass nicht etwa die Paneele die Energie einfangen und wechseln, sondern, dass die Solarenergie durch Spiegel auf den Turm konzentriert wird. Wenn die Sonne auf das Heliostatenfeld eines Solarturms scheint, verfolgt jeder dieser computergesteuerten Spiegel die Position der Sonne auf zwei Achsen. Die großen, flachen, der Sonne nachgeführte Spiegel senden das Sonnenlicht auf einen Receiver an der Spitze eines Turms. Die Heliostaten sind so eingestellt, dass sie das Licht im Laufe eines Tages effizient auf einen Empfänger an der Spitze des Turms bündeln. Eine im Receiver erhitzte Wärmeträgerflüssigkeit (Flüssiges Salz: Natriumnitrat und Kaliumnitrat) wird zur Dampferzeugung verwendet, die wiederum in einem herkömmlichen Turbinengenerator zur Stromerzeugung genutzt wird. 


Quelle: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1002/ese3.742

Schon gewusst? Die Crescent Dunes Solaranlage in Nevada vereint mehr als 10.000 Spiegel um den zentralen Solarturm und sorgt an Peak-Tagen für die Energie von 75.000 Haushalten. Auch in Deutschland findet sich eine Solarturm-Testanlage. Die Jülicher Solartürme der DLR sollen die Entwicklung solarthermischer Kraftwerke sowie CO2-freier Kraftstoffe antreiben.

Solartürme zur Schonung der Umwelt?

Sicherlich ist die Nutzung der Sonnenenergie eine der schonenden Weisen der Stromerzeugung, denn im Vergleich zu Kraftwerken, die mit fossilen Brennstoffen wie Kohle oder Erdgas betrieben werden, entstehen bei der Energieerzeugung keine Luft- und Wasserverschmutzung und keine Treibhausgase.

Jedoch sollten die negativen Einflüsse bedacht werden. So werden für die Herstellung der Komponenten der Anlage (in diesem Fall Photovoltaikzellen) einige giftige Materialien verwendet. Auch muss in manchen Fällen das Land für eine neue Anlage gerodet werden. In diesem Fall werden die dort lebenden Tiere und Pflanzen beeinträchtigt und ihr Lebensraum zerstört – allerdings kann ein Teil dieser Auswirkungen durch die Wahl eines Standorts, der die örtlichen Pflanzen und Tiere nur minimal beeinträchtigt, gemildert werden. Solartürme werden global häufig in Wüstenlandschaften errichtet. Zwar könnte man annehmen, dass speziell in einer Wüste wenig Schaden angerichtet wird, allerdings ist die Flora und Fauna hier besonders sensibel auf äußere Einwirkungen, sodass bei Standortwahl und Bau besondere Vorsicht geboten ist. Besonders Vögel sind von den großen Solartürmen betroffen, da sie direkt in die heißen, reflektierten Strahlen fliegen können. Auch der Umgang mit dem benötigten Wasser ist nicht leicht gelöst. Einige Solartürme werden mit Luft gekühlt, andere wiederum nutzen Grundwasser oder verfügbares Oberflächenwasser zur Kühlung. Auch wenn das Wasser nicht mit giftigen Abfällen verschmutzt ist, wie es bei anderen Kraftwerken der Fall sein kann, wird es dennoch genutzt, und das kann sich auf das lokale Ökosystem auswirken. Um einen Solarturm herum will also viel bedacht sein, damit die Rechnung einer umweltschonenden sowie effizienten Lösung für großflächige, konzentrierte Solarkraft aufgeht. 

Lassen Sie und nun den Standort wechseln. Raus aus den großen Wüsten Nevadas und rein in eine kleine, deutsche Gartenidylle: Wie könnte hier die Idee eines Solarturms angewandt werden? 

Solarturm mit PV-Anlage für den eigenen Garten

PV-Anlagen funktionieren prinzipiell mit geneigten Flächen am besten. Doch was tun, wenn es nicht genug horizontale Fläche gibt, um große Paneele aufzustellen? Dann geht es ab in die Vertikale. Die Rede ist hier in der Tat von einem PV-Turm. Ein Konstrukt, nicht mit Spiegeln, sondern mit den gewohnten PV-Paneelen. Nur dass diese PV-Module in die Höhe ragen, anstatt sich breitzumachen. Diese Türme lassen sich im eigenen Garten platzieren oder auf entlegenen Stellen, die keine ebene Fläche bieten, um Paneele im großen Stil anzulegen. Dazu sind die Paneele winkelbar und durch ihre Position weniger anfällig für Schmutz oder Schnee. 

Sollten Sie in Ihrem Eigenheim genug Platz auf dem Dach haben, sollten Sie über eine PV-Anlage nachdenken. Dazu können Sie sich mit dem Solarrechner von Selfmade Energy die besten Angebote mit Top-Bewertungen vergleichen lassen. 

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