Solarstrom und Solarwärme – solares Kraftwerk und solares Heizwerk

Solarstrom und Solarwärme – solares Kraftwerk und solares Heizwerk

Man mag uns Mädels hier ruhig Klugscheißer oder Korinthenkacker nennen, aber auf unserem Blog „Ecoquent Positions“ nehmen wir Solarthermie buchstäblich und stets ganz genau. Und deshalb empfänden wir es als eine Unterlassungssünde, nicht gegen die immer mal wieder von verschiedenen Seiten missverständliche oder gar falsche Verwendung des Begriffs gegenanzuschreiben. Aus aktuellem Anlass kommt hier also ein Artikel dazu, warum die gerade in Betrieb genommene und allerseits als Solarthermiekraftwerk beschriebene Anlage “Los Arenales” in Andalusien (Spanien) eigentlich ein Solar(dampf)kraftwerk ist. 

Energie, Kraft, Strom, Wärme – was bringt Solarthermie?

Mit der Energie ist das so eine Sache: Eine Definition des Begriffs wie „Energie sei die Fähigkeit eines physikalischen Systems, Arbeit zu verrichten“ mag zwar anschaulich klingen, ist jedoch nicht von allgemeiner Gültigkeit. Deshalb hat man den Begriff Energie spezifiziert. Demnach gibt es verschiedene Formen von Energie, die allesamt beschreiben, auf welche Art und Weise ein System Energie enthält:

  • Ruheenergie/Lageenergie oder potentielle Energie
  • Bewegungsenergie oder kinetische Energie
  • Wärmeenergie oder thermische Energie
  • chemische Energie (Energie, die als chemische Verbindung in einem Energieträger steckt und bei einer chemischen Reaktion freigesetzt wird)
  • elektrische Energie (Energie, die mit Hilfe von Elektrizität übertragen oder in elektrischen Feldern gespeichert wird)

“Strom” meint im Fachjargon eigentlich „Stromstärke“, während das Wort umgangssprachlich meist für “Elektrizität” steht. Stärke und Kraft, das sind quasi Synonyme. Unter dem Wort „Kraftwerk“ verstehen die meisten eine Anlage, die Strom erzeugt.

Solarthermie meint dagegen die Umwandlung solarer Energie in thermische Energie, die sich nutzen lässt, beispielsweise zum Heizen von Räumen, als industrielle Prozesswärme oder zum Erwärmen von Brauchwasser. Anders als Photovoltaik liefert Solarthermie also Wärme und nicht Strom.

Eine Solarthermie-Anlage, ganz gleich, ob als kleines Modell auf dem Dach eines Einfamilienhauses oder in großem Stil als „Werksanlage“ ist also kein Kraftwerk, das Strom produziert, gleichwohl die erzeugte thermische Energie später mittels eines Wärmetauschers zur Dampferzeugung und damit gekoppeltem Generator in Strom umgewandelt werden kann, sondern ein Heizwerk, das Wärme liefert, quasi: ein Solarthermieheizwerk. Die physikalische Größe für die Wärmeleistung, die hier erzeugt wird, ist übrigens thermische Watt, kurz Wth.

Damit haben wir einen Begriff definiert, der eindeutig und unmissverständlich ist. Ganz anders, als die gerade mal wieder durch die Medien gehenden Begriffe „Solarthermiekraftwerk“ oder „solarthermisches Kraftwerk“, die benutzt werden, um die Ende des Jahres 2013 in Betrieb genommene Anlage „Los Arenales“ im spanischen Andalusien zu beschreiben und manche vielleicht meinen, dass es sich um eine Solarthermieanlage im herkömmlichen Sinn handelt, dem ist jedoch nicht der Fall. Es handelt sich um eine riesige Anlage, die Strom liefert, indem Wasser über Spiegel zu Dampf erhitzt und über Turbinen Strom erzeugt wird. Es ist also so etwas wie ein SolarDAMPFkraftwerk. Leider gibt es aber keine deutliche Abgrenzung der Begriffe, weshalb es immer wieder zu Verwirrungen kommt.

Das Solar(dampf)kraftwerk „Los Arenales“

Umweltfreundlichen Strom für rund 40.000 bis 50.000 Haushalte (je nach Quelle) beziehungsweise 140 Gigawattstunden Strom soll die auch (je nach Quelle)

  • Parabolrinnen-Kraftwerk,
  • solarthermisches Kraftwerk
  • CSP-Kraftwerk (CSP = Concentrated Solar Power)
  • oder thermisches Solarkraftwerk

genannte Anlage in der Nähe der Stadt Morón de la Frontera, in der Provinz Sevilla in Andalusien pro Jahr liefern. Zu den technischen Details: Die Anlage umfasst ein Solarfeld, das auf einem Grundstück mit einer Größe von rund 295 Hektar errichtet wird. Von 510.000 Quadratmetern Spiegelfeld ist die Rede, des Weiteren von 156 Reihen von Parabolspiegeln, die entsprechend dem Sonnenstand ausgerichtet werden.

Das Solarkraftwerk "Los Arenales" liefert 50.000 spanischen Haushalten umweltfreundlichen Sonnenstrom. Foto: STEAG/Presse

Das Solarkraftwerk “Los Arenales” liefert 50.000 spanischen Haushalten umweltfreundlichen Sonnenstrom. Foto: STEAG/Presse

Dr. Peter Weiß, Kraftwerksgruppenleiter Ausland bei Steag – der deutsche Energieproduzent ist über eine Tochtergesellschaft seit Ende 2012 Anteilsnehmer an der Projektgesellschaft Arenales Solar, zu der weitere Mitgesellschafter wie die zur Deutschen Bank-Gruppe gehörende Deutsche Alternative Asset Management (UK) Limited (49 Prozent) und der spanische Dienstleister OHLI (25 Prozent) gehören, sowie vollumfänglich und langfristig mit der Betriebsführung betraut – beschreibt als weitere Besonderheit der Anlage gegenüber IWR-Online „die Ausstattung des CSP-Kraftwerks Arenales mit einem thermischen Salzspeicher“. Das flüssige Salz (zur Funktionsweise gibt’s hier ausführliche Infos) könne demnach „die tagsüber eingestrahlte Sonnenenergie durch einen komplexen Prozess speichern. Diese Speichertechnik ermöglicht es, das Kraftwerk auch nach Sonnenuntergang für zusätzliche sieben Stunden in Volllast zu betreiben, so dass auch in der Nacht Strom produziert werden kann.“

Wie man sieht: Los Arenales produziert schlussendlich elektrischen Strom mit Dampf. Die spanische Anlage ist also ein Solar(dampf)kraftwerk.

Um den Unterschied noch deutlicher zu machen, schnell noch ein Beispiel für ein Solarthemieheizwerk – soviel Zeit muss sein: die solare Großanlage des sogenannten Energiedorfs Büsingen. Ein solarthermisches Projekt mit mehr als 1.000 Quadratmetern Vakuumröhrenkollektoren, das wir hier bereits vorgestellt haben.

Foto: jarts / photocase.com (Titel), STEAG/Presse (Anlage “Los Arenales”)

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Vielen Dank und sonnige Grüße

4 Kommentare zu “Solarstrom und Solarwärme – solares Kraftwerk und solares Heizwerk”

  1. Mario Sedlak

    Begriffsklärungen find ich toll. Ich bin da ganz in meinem Element. 😉 Erlaube mir daher ein paar Ergänzungen zu euren Erläuterungen:

    “Energie ist die Fähigkeit …, Arbeit zu verrichten” halte ich für allgemein gültig. Auch Umgebungswärme kann Arbeit verrichten, wenn man einen kälteren Körper zur Verfügung hat (z. B. mittels Wärmepumpe).

    Ein Kraftwerk ist “meistens” eine Anlage, die Strom erzeugt? Also ich habe 6 Jahre in der Stromwirtschaft gearbeitet und kenne keine andere Begriffsbedeutung von “Kraftwerk”. Wenn ihr eine andere Verwendung des Begriffs habt, wäre ich neugierig auf ein Beispiel mit Quelle.

    Solarthermie erzeugt Wärme, ein Kraftwerk erzeugt Strom, daher erzeugt ein Solarthermiekraftwerk aus Sonnenwärme Strom. Aus meiner Sicht ist die Bezeichnung nicht falsch, obwohl ich lieber von “Sonnenwärmekraftwerk” spreche, weil mir das einfacher verständlich erscheint.

    “Thermische Watt” und erst recht die Abkürzung “Wth” ist hingegen nicht normgerecht (auch wenn das “th” tiefgestellt ist). Alle Zusätze zu Maßeinheiten sind zu unterlassen, weil sie Missverständnisse erzeugen können. Besser: “x Watt Wärmeenergie” oder “eine Wärmeleistung von x Watt”.

    Auch “Watt peak” (W_p) widerspricht übrigens den Normen des internationalen Einheitensystems. Bemerkenswerterweise kümmert das die Solarbranche überhaupt nicht. Wisst ihr vielleicht, warum? Würde mich wirklich interessieren. Warum bestehen Solartechniker darauf, die Nennleistung eines PV-Moduls nicht mit Watt (wie bei allen anderen Kraftwerken üblich) sondern mit “Watt peak” zu bezeichnen? Noch dazu ist diese Leistung nicht einmal wirklich das Maximum: Bei Sonnenschein und gleichzeitiger Reflexion an Wolken kann ein Solarmodul sogar mehr Watt als angegeben produzieren (nur wird der Wechselrichter diese Leistung nicht aufnehmen können, weil er dann überdimensioniert wäre). Andererseits erreichen die PV-Module in der Praxis die “Watt peak” nie auf Dauer, weil dann die Module heiß werden und die Leistung absinkt.

  2. Cornelia Daniel-Gruber

    Danke für deine Ergänzungen Mario. Werden versuchen das so einzuarbeiten.

    Das mit den Wp ist eben die Nennleistung, die es bei Standardtestbedingungen (Bei gleicher Eintrahlung und 25° Außentemperatur) erbringt. Aber das Thema kennst du sicher, oder? Ich find’s deshalb sehr gut, weil dadurch die Module wirklich vergleichbar werden. In der Solarthermie ist es deutlich schwieriger starke von schwachen Kollektoren zu unterscheiden wenn man nicht grad ein Genie ist und die Solar Keymark Datenbank richtig lesen kann.

  3. Willi Teichmann G+

    Guten Morgen liebe Doreen Brumme ,
    wenn man liest , wie Sie sich gebildet haben und was Sie daraus für uns anbieten, dann kann ich nur sagen , danke und Respekt.
    Ihre Analysen und Definitionen treffen den Nagel auf den Kopf, ohne sonst üblicher Zoten, da kann ich was mit anfangen.
    Die in Deutschland beschlossene Energiewende ist über Social Media in Bewegung gekommen.
    Die Politik hat jetzt die Möglichkeit die Rahmenbedingungen schlanker und allgemein verständlicher zu gestalten.
    Deshalb sind Ihre Beitäge so wichtig für uns alle. Sie machen das ja in Ihrer kleinen Wohnung in der Hamburger Innenstadt vor, wie man atraktiv auf keinstem Raum leben kann, in dem man Hochstapelt.
    Eigentlich ist alles ganz einfach.
    Herzliche Grüsse aus Berlin,

    Willi Teichmann

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