Praxismaterialien für den schulischen und außerschulischen Einsatz

Sonnenkraftwerke

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Für die industrielle Nutzung von Sonnenenergie zur Erzeugung von Strom kann entweder Direktstrahlung oder Direkt- und Diffusstrahlung (Globalstrahlung) nutzbar gemacht werden.

Direktstrahlungs-Kraftwerke

In Direktstrahlungs-Kraftwerken wird das einfallende Sonnenlicht in Kollektoren konzentriert, weshalb man von konzentrierenden Systemen (Concentrating Solar Power Plants – CSP) spricht. Da sie nur die Direktstrahlung nutzen können, sind sie nur in besonders sonnenreichen Regionen wirtschaftlich einsetzbar. Sie werden unterteilt in die Solarfarm-, Solarturmkraftwerke und Paraboloidkraftwerke. Bei Solarfarmkraftwerken kommen Linienkonzentratoren zum Einsatz, welche die Sonnenstrahlung auf eine Brennlinie konzentrieren. Im Gegensatz dazu wird bei Solarturm- und Paraboloidkraftwerken die Strahlung mit Punktkonzentratoren auf einen Brennpunkt gebündelt.

Globalstrahlungs-Kraftwerke

Bei den Globalstrahlungs-Kraftwerken unterscheidet man die Solarteichkraftwerke und die Thermikkraftwerke. In Solarteichkraftwerken bilden flache Salzseen eine Kombination aus Solarkollektor und Wärmespeicher. Da das Wasser am Grund viel salzhaltiger und damit dichter als an der Oberfläche ist, wird Sonnenstrahlung absorbiert und in der unteren Wasserschicht als Wärme gespeichert. Diese gespeicherte Wärme kann zur Stromerzeugung in einem Turbinen-Generator-Block verwendet werden. Da die Temperaturen am Teichgrund nur 85 bis 90°C erreichen, werden Arbeitsmedien eingesetzt, die bei niedrigen Temperaturen verdampfen. Thermikkraftwerke machen sich das einfache physikalische Prinzip - dass warme Luft nach oben steigt - zu Nutze. Dabei scheint die Sonne durch ein großflächiges Glasdach (Kollektor) und heizt die Luft am Boden wie in einem Treibhaus auf. Die warme Luft steigt nach oben und strömt unter dem Glasdach zu einem Kamin in der Mitte der Anlage. Hierdurch entsteht ein Aufwind, der mit Hilfe einer oder mehrerer Turbinen und eines Generators in elektrischen Strom umgewandelt wird. Der Wirkungsgrad dieser Anlagen ist mit 2% sehr niedrig; demgegenüber stehen allerdings sehr geringe technische Anforderungen.

Quelle:

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Zuletzt aktualisiert: 2012-06-11

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