Ohne Thermoöl macht die Sonne jetzt selber Dampf | Freier Journalist - Berlin - Rüdiger Voßberg

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Redaktion: Wissenschaft

Sonne macht jetzt selber Dampf
Solaranlage: DLR-Forscher stellen neue Technik vor

Wissenschaftler vom Deutschen Zentrum für Luft- Raumfahrt (DLR) in Stuttgart haben gemeinsam mit ihren spanischen Partnern vom Testfeld Plataforma Solar de Almeria (PSA) den Prototyp einer neuen Generation solarthermischer Kraftwerke entwickelt. Erstmals wird dabei der Dampf, der die Kraftwerksturbinen zur Stromerzeugung antreibt, direkt durch das einstrahlende Sonnenlicht in den parabolischen Spiegelsystemen erzeugt.

Bislang nahm ein spezielles Thermoöl im heißesten Punkt der Spiegel die Sonnenwärme auf und strömte mit 400 Grad Celsius durch einen angeschlossenen Wärmetauscher. Erst dort konnte die Energie zu Dampf gemacht werden. Jetzt fließt Wasser statt Öl durch die Absorberrohre, und die heizende Sonne lässt es nun direkt verdampfen. Durch den Verzicht auf den Wärmetauscher soll die Wirtschaftlichkeit der Anlage erhöht und der Strom billiger produziert werden.

Direktverdampfung ist entgegen landläufiger Expertenmeinung eben doch möglich”, berichtet DLR-Forscher Olaf Goebel. Und das trotz der thermodynamischen Tücken, die in dem Konzept schlummern. Denn der Dampf strömt über dem Wasser und schneller als die Flüssigkeit durch das 1000 Meter lange Absorberrohr. Dabei kann er unter Umständen eine Wasserwelle vor sich hertreiben, die zum Wasserpfropfen aufgeschaukelt das Rohr verschließt. „Bei diesen Strömungsgeschwindigkeiten und Temperaturen wirkt das wie eine Kanonenkugel”, sagt Goebel. Die Dampfkraft sprengt das Rohr.

Da der Dampf heißer ist als das Wasser, wird auch die obere Hälfte des Rohres heißer also stärker gedehnt als die untere Hälfte. Folge: das Absorberrohr biegt sich krumm wie eine Banane. Durch langjährige Forschungsarbeiten habe man eine Technik entwickelt, die diese kritischen Zustände verhindere, erklärt Goebel. Allein durch die richtige Wahl des Rohrdurchmessers - etwa sieben Zentimeter - und der Wassermenge lasse sich auch in der Praxis ein weitgehend störungsfreier Betrieb aufrecht erhalten.

Das Wasser wird zum Beispiel nicht auf einmal ins System gespeist, sondern über zehn verschiedene Einspritzdüsen entlang des Absorberrohres, um den Wettlauf von Dampf und Wasser zu vermeiden. Im Rahmen des deutsch-spanischen Gemeinschaftsprojektes Direct Solar Steam (DISS) wurde 1998 im andalusischen Almeria eine Großversuchsanlage errichtet, mit der die neue solarthermische Kraftwerkstechnik demonstriert und weiterentwickelt werden soll. Das Projekt läuft bis August 2001, aber bereits bis zum Herbst 1999 hoffen die Wissenschaftler zuverlässige Ergebnisse gesammelt zu haben. Mit ihnen sollen dann Investoren für die neue Technik gewonnen werden.

Erschienen am 06.02.1999 in der Berliner Morgenpost

(update 11.04.2001)


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