Solaranlagen

Solaranlagen sind technische Anordnungen, bei denen Energie der Sonne in andere Energieformen umgewandelt wird.

Sonnenkollektoren und Solarzellen

Am weitesten verbreitet ist die Nutzung von Sonnenkollektoren verschiedener Bauart und von Solarzellen.
Mit Sonnenkollektoren wird Strahlungsenergie der Sonne in thermische Energie umgewandelt. In Solarzellen erfolgt die Umwandlung von Strahlungsenergie der Sonne in elektrische Energie. Genauere Informationen zu diesen beiden Arten von Solaranlagen sind unter den Stichwörtern "Sonnenkollektor" und "Solarzelle" zu finden.

Solarkraftwerke

Die Energie der Sonne kann auch genutzt werden, um kleinere Kraftwerke zu betreiben. Solche Kraftwerke bezeichnet man als Sonnenkraftwerke oder Solarkraftwerke.
Das erste Sonnenkraftwerk, das Strom in das öffentliche Netz einspeiste, war das Kraftwerk Eurelios auf Sizilien. Dieses Kraftwerk arbeitet seit 1980. Über 110 Spiegel mit einer Fläche von je 23 Quadratmetern und 70 Spiegel von je 55 Quadratmetern wird die Sonnenstrahlung auf einen Empfänger in 55 m Höhe gebündelt. Dort wird Wasserdampf auf ca. 500 °C erhitzt. mithilfe dieses Wasserdampfes wird eine Turbine betrieben, die ihrerseits einen Generator antreibt. Die Leistung des Kraftwerkes beträgt 1 MW, sein Gesamtwirkungsgrad etwa 16 %.

Ein anderes Sonnenkraftwerk befindet sich in Almeria in Südspanien. Es ist eine Versuchsanlage, an deren Entwicklung und Erprobung auch deutsche Ingenieure und Wissenschaftler beteiligt sind. Eine der Anlagen besteht aus 160 Spiegeln von je 40 Quadratmetern Fläche, die die Sonnenstrahlung in einem Turm bündeln. Als Arbeitsmittel dient in diesem Kraftwerk Natrium, das auf ca. 550 °C erhitzt wird. Die Leistung des Kraftwerkes beträgt 4 MW.

Darüber hinaus wird dort ein Parabolrinnen-System mit einer Gesamtleistung von 3,6 MW getestet. Es funktioniert so, dass die Sonnenstrahlung von den Parabolspiegeln reflektiert wird und sich im Brennpunkt konzentriert. Dort befinden sich Leitungen mit Wasser, das stark erhitzt wird. Über Sammelleitungen wird das heiße Wasser zu einem Dampferzeuger geleitet. Der dort erzeugte Dampf dient zum Antrieb einer Turbine.
Der Vorteil von Solaranlagen besteht darin, dass beim Betrieb keine Umweltbelastungen auftreten.
Nachteile von Solaranlagen sind, dass

• für Schattenperioden Speicher erforderlich sind und
• die Anlagen nicht kontinuierlich arbeiten können, da die Sonne durchschnittlich nur ca. 1/3 des Tages mit ausreichender Intensität scheint.

Anlagen in Deutschland

In Deutschland existieren aufgrund der relativ ungünstigen natürlichen Bedingungen (wegen der geographischen Breite ist die Sonneneinstrahlung wesentlich geringer als in südlicheren Ländern) nur vier größere Anlagen mit Leistungen zwischen 300 und 500 kW (Pellworm, Kobern-Gondorf, Neuenburg in der Oberpfalz und Neurather See).
Es gibt allerdings eine Vielzahl von Kleinanlagen. Allein das
1000-Dächer-Programm der Bundesregierung von 1993 führte zu über 2 200 netzgekoppelten Privatanlagen mit Leistungen zwischen 1 kW und 5 kW.

Insgesamt hat sich die Leistung der in Deutschland installierten Anlagen zur direkten Stromerzeugung aus Sonnenstrahlung von 1990 bis 1999 von 1,5 MW auf 68,9 MW, also auf das 46fache, erhöht. Das sind allerdings nur 0,04 % des gesamten Elektroenergiebedarfs in Deutschland.