Thema Photovoltaik (Solarstrom) vom 09.11.2007 @ 17:08:26 CET
Speicher für Sonnenenergie
 Die Sonnenenergie steht in nahezu unendlicher Menge zur Verfügung. Da ist es klar, dass sie ihr in den Überlegungen zu einer nachhaltigen Energieversorgung eine Schlüsselrolle zukommt. Ein großes Problem bei der Nutzung der Solarenergie besteht bislang darin, dass sie nicht beliebig verfügbar ist. Es müssen also geeignete Speicher her, um die Sonnenenergie beispielsweise auch nachts abrufen zu können. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vermeldet hier nun einen Durchbruch.
Es ist den Wissenschaftlern nun erstmals gelungen, einen effektiv arbeitenden Speicher für solar erzeugten Dampf in Betrieb zu nehmen. Er kann den Dampf über viele Stunden zwischenspeichern und bei Bedarf, also beispielsweise nachts wieder an das Kraftwerk abgeben. Er wird auf dem größten europäischen Testzentrum für Solarenergie betrieben, der Plataforma Solar de Almería in Spanien. Der Speicher leistet 100 Kilowatt bei Temperaturen von mehr als 200 Grad Celsius.
Den Durchbruch brachte hier die Verwendung besonderer Speichermaterialien, sogenannter Latentspeichermaterialien. Das Prinzip ist schon länger bekannt und wird im kleinen Maßstab bereits angewendet (beispielsweise bei Handtaschenwärmern). Es ist ebenso einfach wie genial: Bei der Speicherung von Wärme in Latentspeichermaterialien erfährt das Speichermaterial einen Phasenübergang, d.h., es ändert seinen Aggregatzustand beispielsweise von fest in flüssig. Der Trick bei der ganzen Angelegenheit ist, dass das Material bei der Speicherung der Wärme mit diesem Phasenübergang beginnt, die Temperatur aber nicht weiter erhöht, bis das Material komplett seinen Zustand geändert hat. Erst dann erhöht sich die Temperatur wieder. Auf diese Weise ist es möglich, in einem kleinen Temperaturbereich (hier ca. 200 Grad Celsius) verhältnismäßig viel Wärme zu speichern. Der Speicher arbeitet also sehr effektiv.
Für den Temperaturbereich, in dem solarthermische Kraftwerke arbeiten, war bislang allerdings keine Umsetzung eines wirtschaftlich attraktiven Systems gelungen. Denn die wesentliche Herausforderung lag für die Wissenschaftler darin, eine ausreichend hohe Leistungsdichte des Speichers zu erreichen. Die neu entwickelte Speicher basiert nun auf einem „Sandwich“-Konzept, bei dem sich mehrere Schichten aus Graphitfolien und Speichermaterial abwechseln.
Mit dem Konzept des Latentwärmespeichers ist auch die Grundvoraussetzung geschaffen, Solarwärme für industrielle Prozesse einzusetzen. Denn gerade in der Industrie wird eine konstante und auf den jeweiligen Bedarf abgestimmte Energiemenge benötigt. Solarer Dampf eignet sich beispielsweise für Abläufe in der Baustoff- oder Nahrungsmittelindustrie.
Autor: Jürgen Brück
Bild: DLR
 J_Brueck
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