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Eine lange Leitung für die Sonne

Von Harald Waiglein

Wissen

Solar-Thermische Kraftwerke in | Afrikas Wüsten. | Gleichstrom-Hochspannungsleitung für den Transport. | Fuschl. Wenn in Europa über die Energie-Probleme der Zukunft diskutiert wird, dann geht es meist um die Frage, ob man verstärkt auf Atomkraft setzen oder mehr Erdgas aus Russland importieren soll. Franz Trieb, Forscher am Institut für Thermodynamik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt, ist über mehrere Studien und viele Berechnungen zu einer anderen Lösung gekommen.


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"Wenn man die Energie-Dichte vergleicht, also: wie hoch der potentielle Energie-Ertrag verschiedener Technologien pro Quadratkilometer Fläche in verschiedenen Regionen ist, gibt es gewaltige Unterschiede", sagt Trieb. So ließe sich mit Biomasse in Mitteleuropa maximal eine Gigawatt-Stunde pro Quadratkilometer erzielen; mit Wind- und Wasserkraft etwa fünfzig Mal soviel.

In Nordafrika könnte man mit Solarenergie gewaltige 250 Gigawattstunden Energie pro Quadratkilometer produzieren. "Die Sonne hat ein enormes Potential, mit dem der Energiebedarf Europas zigfach abdeckbar wäre", so der Forscher.

Die Kraftwerks-Technologie dafür existiert bereits. Sogenannte Solar-Thermische Anlagen produzieren Strom nicht über Silizium-Zellen. Stattdessen wird die Sonnenstrahlung mit riesigen Parabol-Spiegeln gebündelt, wodurch Temperaturen von 500 bis 1000 Grad Celsius erreicht werden. Damit können dann Dampf- oder Gasturbinen betrieben werden. "Ein Solar-Thermisches Kraftwerk von der Größe des ägyptischen Assuan-Stausees würde genauso viel Energie erzeugen wie das gesamte Erdöl des Nahen Ostens", erklärt Trieb.

Geringer Netzverlust durch Gleichstrom

Freilich gibt es da noch das Problem, wie der Strom aus der nordafrikanischen Wüste nach Europa transportiert werden könnte. Bei einer herkömmlichen 380-KV-Wechselstrom-Leitung ist nämlich nach etwa 500 km die Grenze erreicht: Dann frisst der durch den elektrischen Widerstand der Leitung hervorgerufene Netzverlust den transportierten Strom auf. Doch Trieb hat auch dafür eine Lösung: Gleichstrom-Ultrahochspannungsleitungen. Gleichstrom lässt sich leichter über große Entfernungen transportieren als Wechselstrom. Wenn eine solche Leitung eine Spannung von 600 bis 800 KV hätte, dann läge der Netzverlust lediglich bei 4 bis 5 Prozent pro 1000 km. So könnte man 5000 km lange Stromautobahnen nach Europa bauen, bei denen weniger als 20 Prozent der transportierten Energie verloren ginge.

Im Jahr 2050 könnte Europa fast 20 Prozent seines Energie-Bedarf über Strom aus Solar-Thermischen Kraftwerken beziehen, meint Trieb - 15 Prozent davon aus Afrika, etwa 3 bis 5 Prozent aus Anlagen, die in sonnigen Gegenden Europas gebaut werden könnten. Um ein solches Leitungs- und Kraftwerkssystem in Kooperation mit den nordafrikanischen Ländern aufzubauen, sind allerdings mindestens 20 Jahre nötig, schätzt Trieb. Er selbst will jedenfalls gleich mit der Arbeit dafür beginnen: Am 28. November wird der EU-Kommission in Brüssel sein Konzept des Trans-Mediterranen Solarstromverbundes im Rahmen eines Weißbuches präsentiert werden.