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Solarthermische Kraftwerke: Technologie-Transfer in den "Sonnengürtel"
von Rolf Hug
30.04.2003

Der Anteil erneuerbarer Energien an der Strom- und Wärmeproduktion wächst. Nach den Plänen von Bundesregierung, Europäischer Gemeinschaft und weltweiten Initiativen, beispielsweise in Folge des UNO-Johannesburg-Gipfels, soll er in den kommenden Jahrzehnten kräftig ausgebaut werden. In den Industrienationen hat die Strom- und Wärmeproduktion mit Solarzellen und Kollektoren längst Fuß gefasst. In den Schwellen- und Entwicklungsländern, aber auch in den reicheren Ländern des so genannten Sonnengürtels ist das noch nicht der Fall. Dabei könnte die Sonnenenergie gerade in den Ländern mit besonders hoher Einstrahlung besonders effektiv genutzt werden: in den so genannten Solaren Kraftwerken. Der Begriff Solare Kraftwerke umfasst Anlagen zur Strom- und Wärmeerzeugung im Kraftwerksmaßstab, das heißt im Megawattbereich.
Der Forschungsverbund Sonnenenergie (FVS) machte solche Anlagen zum Thema seiner Jahrestagung 2002 und berichtete über photovoltaische Großanlagen, Windenergie-Kraftwerke und Solarwärme-Kraftwerke zur Stromerzeugung.



Direct Solar Steam System (DISS) zur direkten Dampferzeugung. Foto: Forschungsverbund Sonnenenergie; DLR

Im Hinblick auf die Wirtschaftlichkeit bescheinigen die Forscher den solarthermischen Kraftwerken eine gute Perspektive, neben der Wasserkraft und den Windparks. Die in den USA Solar Electric Generating Systems (SEGS) genannten Kraftwerke sind das Thema dieses Solar-Reports. Sie wandeln Sonnenenergie im großen Maßstab in Strom um. Als optimale Einheiten nennen Forscher und Entwickler SEGS mit einer Leistung von 100 Megawatt (MW).

CO2-freie Stromerzeugung in großen Mengen
Die "Erneuerbaren" sollen bis zum Jahr 2050 die Hälfte der Primärenergie liefern. Das hat die Bundesregierung im April 2002 innerhalb ihrer Nachhaltigkeitsstrategie beschlossen. Die vorübergehend in den Hintergrund getretene Technik der Stromerzeugung mit Solarthermie ist für das Bundesumweltministerium (BMU) eine wichtige Option: Das BMU fördert die Forschung und Entwicklung in diesem Bereich mit rund 10 Millionen Euro im Rahmen seines Zukunftsinvestitionsprogramms. Die Industrie beteiligt sich mit rund 7 Millionen Euro an Forschung und Entwicklung. Auch international haben Solare Kraftwerke Rückenwind bekommen, nachdem die Weltbank und die Vereinten Nationen mit der Finanzagentur Global Environmental Facility (GEF) mehrere Ausschreibungen für Solarkraftwerke in Schwellen- und Entwicklungsländern angestoßen haben. Die speziellen Tarife für Strom aus solarthermischen Kraftwerken (12 Eurocent Prämie pro Kilowattstunde), die Spanien im vergangenen Jahr eingeführt hat, zeigen ein wachsendes Interesse auch innerhalb der EU.



Luftaufnahme der spanischen Testanlage Plataforma Solar in Almería. Vorne links 500 m Teststrang eines Parabolrinnenkollektors zur direkten Dampferzeugung, daneben CESA I Turm mit Heliostatfeld. Foto: Forschungsverbund Sonnenenergie; PSA/DLR

Da solarthermische Kraftwerke nur im Sonnengürtel der Erde wirtschaftlich betrieben werden können, stellt diese Technik vor allem eine Exportchance dar. Die Fertigung der wesentlichen Komponenten verspricht der deutschen Industrie einen erheblichen Wertschöpfungsanteil und damit die Sicherung und den Ausbau von Arbeitsplätzen. Für die Stromversorgung Mitteleuropas könnten solarthermische Kraftwerke auf lange Sicht eine Rolle spielen, wenn der Transport von Solarstrom technisch möglich und wirtschaftlich erschwinglich wird, zum Beispiel aus Nordafrika.
Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen haben die Vorteile solarthermischer Kraftwerke längst erkannt und gehören weltweit zu den führenden Protagonisten dieser Technik. Solarthermische Kraftwerke verursachen keine Emissionen und bergen keine Umweltrisiken. Ihr Potenzial beträgt ein Vielfaches des weltweiten Strombedarfs. Und sie können in den überwiegend trockenen, heißen Erzeugerländern zur Gewinnung von Trinkwasser genutzt werden. Dabei fiele der Solarstrom als "Nebenprodukt" an. Ein solarthermisches Kraftwerk mit 200 MW Leistung könnte in Verbindung mit einer Meerwasserentsalzungsanlage 50.000 Menschen mit Trinkwasser versorgen und Strom für 250.000 Menschen erzeugen, errechneten Experten des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR). Der Einsatz von Parabolrinnen-, Solarturm und Dish-Sterling-Systemen ist sowohl in Entwicklungs- als auch in Industrieländern möglich. Dish-Sterling-Systeme eignen sich besonders für dezentrale Lösungen.

Parabolrinnen, Solartürme und Sterling-Systeme

Die Kosten der Stromerzeugung in solarthermischen Kraftwerken können nach Ansicht des Bundesumweltministeriums langfristig stabil und konkurrenzfähig werden. Im Zusammenspiel mit Energiespeichern ermöglichen solche Kraftwerke sogar eine Grundlastversorgung. Sie können aber auch mit anderen Energiequellen kombiniert werden, beispielsweise mit Erdgas, Erdöl, Wasserstoff, Biogas und flüssigen biogenen Brennstoffen. Im so genannten Hybridbetrieb werden diese Brennstoffe eingesetzt, wenn die Sonne keine ausreichende Leistung zur Verfügung stellt. Beim Einsatz billiger fossiler Brennstoffe sinken zwar mit niedrigen Solaranteilen die Kosten, aber die Kohlendioxidanteile steigen. Das Ziel ist deshalb ein reiner Solarbetrieb mit thermischen Speichern, oder zumindest eine Begrenzung des fossilen Brennstoffeinsatzes, wie in Kalifornien praktiziert. Bei der Markteinführung setzen Forschung und Industrie auf kostenorientierte Strategien, bei denen zunächst kleine Anteile am Gesamtbrennstoffeinsatz durch Solarenergie ersetzt werden und die Sonne die fossilen Brennstoffe nach und nach ablöst. Für viele Gegenden der Welt sind solarthermische Kraftwerke die wirtschaftlich interessanteste Option klimaneutral Strom zu erzeugen. Drei Technologien werden für den entstehenden Markt entwickelt: Die kommerziellen erfolgversprechenden Parabolrinnensysteme, die Solarturmtechnologie und die Dish-Sterling-Systeme.

Erprobt und erfolgreich: Parabolrinnensysteme
Seit über 15 Jahren sind neun Patrabolrinnenkraftwerke in Kalifornien mit 354 Megawatt Leistung erfolgreich im Einsatz. Die weltweit einzigen kommerziell betriebenen solarthermischen Kraftwerke haben bisher knapp 10 Terawattstunden (10 Milliarden Kilowattstunden) sauberen Solarstrom produziert und demonstrieren das Potenzial dieser Technologie.



Solarkraftwerk bei Kramer Junction, USA: Über 2 Millionen Quadratmeter Parabolrinnenkollektoren mit einer Stromerzeugungskapazität von 354 Megawatt produzierten bis Ende 2001 fast 10 Milliarden Kilowattstunden Solarstrom und Erlöse in Höhe von rund 1,5 Milliarden US-Dollar. Quelle: Forschungsverbund Sonnenenergie;DLR.

Parabolisch gekrümmte Spiegel bündeln das Sonnenlicht auf ein Absorberrohr. Die Spiegel (Reflektoren) werden der Sonne einachsig um ihre nord-süd-orientierte Längsachse nachgeführt. Das Absorberrohr nimmt die konzentrierte Strahlung auf und überträgt sie bei Temperaturen bis zu 400° Celsius an eine durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser/Dampf, Thermo-Öl oder Salzschmelze). Ein Vakuum zwischen dem inneren Absorberrohr und einem konzentrischen äußeren Glasrohr steigert den Wirkungsgrad. Der mit Sonnenstrahlung erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist. Eine Systemstudie des Forschungsverbunds Sonnenenergie belegt, dass Parabolrinnenkollektoren bei Betriebstemperaturen oberhalb von 50 ° die höchsten Jahreserträge liefern, darunter können die handelsüblichen Flachkollektoren zur Warmwasserbereitung und Heizungsunterstützung ihren Vorteil ausspielen, auch die diffuse Strahlung nutzbar zu machen. In Kalifornien haben die SEGS laut FVS bei der Umwandlung von Sonneneinstrahlung in Strom Gesamtwirkungsgrade über 20 % im Sommer und mehr als 14 % im Jahresdurchschnitt erreicht. Der Thermische Wirkungsgrad des Solarfeldes wurde vom Beginn 1985 bis zum Jahr 1991 von 35 % auf 50% gesteigert; die spezifischen Installationskosten sanken in diesem Zeitraum von 4.490 US-Dollar pro Kilowatt auf 3.440 USD/kW).



LS2-Parabolrinnenkollektor, eingesetzt im kommerziellen Solarkraftwerk vom Typ SEGS, das seit über 10 Jahren in der kalifornischen Mojave Wüste Solarstrom erzeugt Foto: Forschungsverbund Sonnenenergie; PSA/DLR

Die Massenfertigung von über 2 Millionen Quadratmetern Parabolrinnenfeldern und die Langzeiterfahrung haben der Technologie deutliche Wettbewerbsvorteile verschafft: Sie kann nicht nur den geringsten Materialeinsatz und den niedrigsten Landverbrauch für sich in Anspruch nehmen, sondern sie weist auch die beste nachgewiesene solare Jahresausbeute sowie die höchste Wirtschaftlichkeit auf. Mit ihrer geringen Zahl verschiedener Bauteile bietet sich die Parabolrinnentechnik für die Massenfertigung an und erlaubt es damit, die Kosten zu senken. Für Anlagen mit einer Leistung zwischen 30 und 80 Megawatt errechnete der FVS spezifische Solarfeldkosten von 200 - 250 Euro pro Quadratmeter und damit einen solaren Stromerzeugungspreis von 10 bis 16 Cent je Kilowattstunde. Die aktuellen Projektentwicklungen beziffert der FVS mit zirka 3.000 Megawatt; in den Jahren 2010 - 2020 erwartet er ein Marktvolumen von 15.000 MW.
Solarturmsysteme: Sonnenenergie für Gasturbinen
Große Erwartungen wecken die so genannten Solarturmsysteme. Hier wird das Sonnenlicht mit Hilfe einzeln nachgeführter flacher Spiegel (Heliostate) auf einen zentralen Wärmetauscher (Receiver) in einem Turm fokussiert. So kann die Sonnenstrahlung einige hundert Mal konzentriert werden und Hochtemperaturwärme bis zu 1.100 ° C bereitstellen. Weltweit demonstrieren seit 1981 zehn Versuchsanlagen die Machbarkeit dieser Technik. Alle Systeme produzieren Strom mittels Dampfturbinen. Als Wärmeträgermedium wurde zunächst Wasserdampf verwendet, mittlerweile setzen die Forscher auf Salzschmelzen oder Luft als Wärmeträger.

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Blick vom Heliostatfeld auf den CESA I Turm in der spanischen Testanlage Plataforma Solar de Almería beim Bestrahlungstest eines neuartigen Receivers. Fotos: Forschungsverbund Sonnenenergie; PSA/DLR

Das Salzturmsystem und die Luftreceiversysteme gelten als interessant, haben ihre kommerzielle Reife jedoch noch nicht bewiesen. Für beide Techniken sind Demonstrationsvorhaben unter den Randbedingungen des spanischen Einspeisegesetzes in Vorbereitung. Vielversprechend sind die Luftreceiver, weil sie die Einkopplung der Solarenergie in Gasturbinen ermöglichen, besonders in die hoch effizienten Kombikraftwerke. Diese verbinden Dampf- und Gasturbinen und erreichen so einen besonders hohen Wirkungsgrad. Dadurch kann die Konzentratorfläche reduziert werden, was eine deutliche Senkung der solaren Gesamtinvestitionskosten bedeutet. Die Technik der solaren Lufterhitzung kann in einem breiten elektrischen Leistungsbereich von einem Megawatt bis zu 100 MW eingesetzt werden.



Kraftwerk Solar Two" in Barstow/ Kalifornien: Prototyp eines Solarturmkraftwerks mit einer elektrischen Kapazität von 10 Megawatt (MW), in dem von 1996 bis 1998 der Betrieb mit dem Wärmeträger "Salzschmelze" demonstriert wurde. Foto: Forschungsverbund Sonnenenergie; PSA/DLR

Ein spanisch/amerikanische Konsortium plant derzeit die Fortsetzung des zwischen 1996 und 1999 in Kalifornien betriebenen Salzturm-Versuchskraftwerks "Solar Two" in der Nähe von Cordoba mit einem dreifach größeren Solarfeld als beim Vorgänger. Anlagen mit Luftreceivern sind in der Nähe der südspanischen Stadt Sanlúcar la Mayor und auf der Plataforma Solar de Almería (PSA) geplant. Auf der PSA soll erstmals ein komplettes solar-hybrides Gasturbinensystem mit Lufterhitzung betrieben werden. Das EU-geförderte Projekt SOLGATE beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Integration von Receiverkomponenten und Gasturbine.
Dezentrale Stromerzeugung mit Dish-Sterling-Systemen
Im Dezember 2000 und im Juni 2001 wurden auf der Plataforma Solar de Almería zwei Prototypen des so genannten EuroDish-Systems in Betrieb genommen. Forscher des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) betreuen die mittlerweile vollautomatisch betriebenen Systeme, nachdem die Steuerungssoftware und die Antriebe weiterentwickelt wurden. Dish-Stirling-Anlagen konzentrieren die Solarstrahlung mit einem Parabolspiegel von einigen Metern Durchmesser und erzeugen Strom mittels Stirlingmotoren. Da die direkte Sonneneinstrahlung konzentriert wird, müssen die Dish-Sterling-Systeme der Sonne kontinuierlich zweiachsig nachgeführt werden. Ein Receiver absorbiert die Strahlung und führt sie dem Stirlingmotor als Hochtemperaturwärme zu. Die Antriebsenergie wird von außen zugeführt - im Gegensatz zum Otto- oder Dieselmotor wo die Verbrennung im Kolben stattfindet. Die beiden miteinander gekoppelten Zylinder des Stirlingmotors sind gasdicht geschlossen und mit einer konstanten Menge Arbeitsgas (Helium) gefüllt. Ein Zylinder wird von außen erhitzt, der andere bleibt kühl. Die Druckdifferenz zwischen beiden Zylindern treibt zwei miteinander verbundene und phasenverschoben arbeitende Kolben an. So kann das gekühlte Gas wieder in den heißen Zylinder geschoben werden, sich dort ausdehnen, und den Stirling-Kreisprozess in Gang halten. Ein direkt an die Kurbelwelle gekoppelter Generator produziert den Strom. Eine anschauliche Animation des Funktionsprinzips des Stirlingmotors präsentiert die Solo Kleinmotoren GmbH im Internet unter http://www.stirling-engine.de (Funktion).


Die elektrische Leistung von Dish-Sterling-Systemen reicht von 5 bis 50 Kilowatt. Sie bieten sich an für den Ersatz von Diesel-Aggregaten und können als "Farm" zu größeren Einheiten zusammengeschaltet werden.



EuroDish-Stirling auf der PSA / Spanien. Foto: Forschungsverbund Sonnenenergie; PSA/DLR

Erste Prototyopen mit 25 kW elektrischer Leistung wurden Mitte der 80er Jahre in den USA gebaut. In Deutschland sammelten Schlaich, Bergermann und Partner (SBP) seit 1984 Erfahrungen mit Dish-Sterling-Systemen, von denen die drei Anlagen des Projektes Distal I auf der PSA mit über 30.000 kumulierten Betriebsstunden die weltweit umfangreichsten empirischen Daten lieferten. Drei weitere Systeme des Projekts Distal II mit Konzentratoren von 8,5 Metern Durchmesser, Stirlingmotoren mit 9 kW elektrischer Leistung und einer vollautomatischen Steuerung sind seither laufend in Betrieb. Vorläufiger Höhepunkt der Entwicklung ist das EuroDish-Projekt mit zwei Prototypen, die bis 2001 auf der PSA errichtet wurden und seither erprobt werden. Die wesentlichen Komponenten wurden verbessert: Der Konzentrator wird inzwischen aus dünnwandigen Segmenten auf der Basis eines faserverstärkten Epoxidharzes gefertigt, auf das Dünnglasspiegel mit einer dauerhaft hohen Reflexivität von 94 % geklebt werden. Die Jahresenergieausbeute wird beim EuroDish gesteigert, indem der Konzentrator rund 25% über der Nennleistung des Stirlingmotors ausgelegt wurde. Deshalb muss zwar bei Einstrahlungen über 850 Watt pro Quadratmeter überschüssige Wärme abgeführt werden, aber der Motor arbeitet auch bei geringerer Einstrahlung mit hohem Wirkungsgrad.



Der Stirling 161 der Solo Kleinmotoren GmbH wird seit 1990 von Solo weiterentwickelt und als Prototyp gefertigt.

Der Stirling 161 erreicht bei einem mittleren Druck von 150 bar eine Gastemperatur von 650 ° Celsius und mit 1.500 U/Min eine elektrische Lesitung von 9 bis 10 kW. Quelle: Solo Kleinmotoren GmbH.

Derzeit baut Solo eine Kleinserienfertigung für den Motor als gasbetriebenes Blockheizkraftwerk auf. Finanziell unterstützt vom Bundesumweltministerium werden in Almería weitere Betriebserfahrungen gesammelt und künftige Anlagenbetreiber geschult. Mit dem Übergang zu einer Kleinserienfertigung sollen die bisher noch hohen Systemkosten verringert werden. Referenzanlagen bei ausgewählten Nutzern sollen Montage, Betrieb und Wartung unter marktnahen Bedingungen ermöglichen und die Technik öffentlich bekannt machen.
Der Solar-Report basiert auf dem FVS-Themenband 2002 "Solare Kraftwerke", erhältlich bei der FSV-Geschäftsstelle oder herunterzuladen unter

http://www.FV-Sonnenenergie.de

Parabolrinnen-Kraftwerk in Andalusien/Spanien



Einleitung
In vielen Industrienationen ist die Strom- und Wärmeproduktion durch Solarzellen und Sonnenkollektoren längst zu einem wichtigen Bestandteil der nationalen Energieversorgung geworden. In den Schwellen- und Entwicklungsländern, aber auch manchen der reicheren Länder im so genannten Sonnengürtel der Erde ist das noch nicht der Fall. Dabei könnten gerade in diesen Regionen solare Kraftwerke, die im Megawattbereich arbeiten, besonders effizient genutzt werden. Solche solarthermischen Großanlagen können nur bei hoher Sonneneinstrahlung wirtschaftlich betrieben werden und stellen dann oft die interessanteste Option zur klimaneutralen Stromerzeugung dar.

Bisher existieren weltweit lediglich neun kommerziell betriebene solarthermische Anlagen zur Stromerzeugung ? allesamt im US-Staat Kalifornien ? mit einer Gesamtleistung von 354 Megawatt. Diese Parabolrinnen-Kraftwerke sind seit über 15 Jahren in Betrieb, haben bisher circa zehn Terawattstunden sauberen Solarstrom produziert und demonstrieren das Potential dieser Technologie.

Nachdem die Weltbank und die Vereinten Nationen mit der Finanzagentur Global Environmental Facility (GEF) mehrere Ausschreibungen für Solarkraftwerke in Entwicklungs- und Schwellenländern bekannt gemacht haben, kommt der Sonnenenergienutzung international mehr Bedeutung zu. Deutsche Unternehmen haben die Vorteile solarthermischer Kraftwerke längst erkannt und gehören weltweit zu den führenden Protagonisten dieser Technik.

In der südspanischen Provinz Granada/Andalusien werden ab 2004 von der deutschen Firma Solar Millennium AG die beiden ersten Parabolrinnen-Kraftwerke Europas mit einer Leistung von je 50 Megawatt gebaut. Jährlich können damit dann pro Anlage 157 Gigawattstunden reiner Solarstrom erzeugt und in das spanische Stromnetz eingespeist werden. Die Schlüsselkomponenten werden von deutschen Firmen in Deutschland entwickelt und produziert.

Situation in der Zielregion
Derzeit wird solarthermische Energie in Spanien hauptsächlich zur Warmwasserbereitung in privaten Haushalten genutzt. Neben diesen kleinen Anlagen gibt es in Hotels, Wohnanlagen oder Schulen solarthermische Anlagen größerer Leistung. Zudem wird Sonnenenergie zur Beheizung von Schwimmbecken und im landwirtschaftlichen Bereich für Treibhäuser, Ställe und ähnlichem eingesetzt. Aktuell beträgt die installierte Niedrigtemperatur-Kollektorfläche in Spanien ungefähr 330.000 qm.

Allein der Energiebedarf des Landes zur Warmwassererzeugung wird auf fünf Millionen Tonnen Öleinheiten geschätzt. Dies entspricht fünf Prozent des gesamten Primärenergieverbrauchs. Die installierte Gesamtfläche liegt noch weit unter den Möglichkeiten Spaniens, wenn man die hohe Sonneneinstrahlung und den Energiebedarf privater Haushalte und der Touristikbranche betrachtet. Rund 100 Unternehmen sind als Hersteller, Vertreiber, Installationsbetriebe und Ingenieurbüros im Bereich der solarthermischen Energiegewinnung tätig.

Die spanische Regierung hat regionale Förderprogramme aufgelegt. Anträge zur Förderung (ca. 250 bis 300 Euro je m 2 Kollektorfläche) können bei den zuständigen Stellen der Bezirksregierungen angefordert werden. Von großer Bedeutung ist die im August 2002 beschlossene Einspeisevergütung (Bonus) in Höhe von 12ct/KWh für solarthermischen Strom, der zusätzlich zum Marktpreis für konventionell erzeugten Strom gezahlt wird. Diese Regelung gilt ausschließlich für rein solar erzeugten Strom; solar unterstützte fossile Kraftwerke oder Solarkraftwerke mit fossiler Zusatzbefeuerung sind davon ausgenommen.

Aufgabenstellung
In der südspanischen Provinz Granada/Andalusien soll die deutsche Firma Solar Millennium ab 2004 die beiden ersten Parabolrinnen-Kraftwerke Europas mit einer Leistung von je 50 Megawatt bauen. Jährlich können dann pro Anlage 157 Gigawattstunden reiner Solarstrom in das spanische Stromnetz eingespeist werden. Dies entspricht jeweils dem jährlichen Energiebedarf einer Großstadt mit 180.000 Einwohnern. Es entsteht damit der weltweit größte Solarstandort mit insgesamt 1,1 Millionen Quadratmetern Kollektorfläche. Pro Kraftwerk werden auf einer Fläche von 200 Hektar ? dies entspricht 200 Fußballfeldern ? 624 Kollektoren mit rund 200.000 Spiegeln errichtet. Für die 18-monatige Bauphase sind rund 600 Arbeitskräfte eingeplant, für den Betrieb der Anlage will Solar Millennium permanent rund 50 Mitarbeiter pro Kraftwerk beschäftigen. Der Betriebsbeginn ist für das Jahr 2006 vorgesehen. Die Investitionskosten der beiden Großprojekte betragen insgesamt 400 Millionen Euro.

Technische Lösung / Verfahren
Grundsätzlich existieren drei unterschiedliche Technologien im Bereich von Solarkraftwerken: Parabolrinnen-Systeme, Solarturm-Technologie sowie Dish-Sterling-Systeme. Kernelement von Parabolrinnen-Kraftwerken sind Solarfelder, die Dampf für konventionelle Dampfturbinen liefern. Ein Solarfeld besteht aus vielen parallel angeordneten Reihen von Solarkollektoren, die in Nord-Süd-Richtung ausgerichtet sind. Sie werden entsprechend dem Sonnenverlauf von Osten nach Westen geführt. Die Reflektoren sind parabolisch geformte Spiegel, die aus extrem transparentem, silberbeschichtetem Glas bestehen. Diese konzentrieren die einfallende solare Strahlung 80-fach auf ein Absorberrohr im Zentrum der Kollektorreihe. Das Rohr nimmt die konzentrierte Strahlung auf und überträgt sie bei Temperaturen bis zu 400 oC auf eine durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit. Der mit Sonnenstrahlung erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist. Beide Schlüsselkomponenten des Kraftwerkes werden in Deutschland entwickelt und produziert. Die Spiegel werden von der Firma Flabeg, weltweit als Hersteller von Spezialgläsern bekannt, am Standort Furth im Wald gefertigt, die Absorberrohre von Schott Rohrglas in Mitterteich hergestellt.

Unternehmensprofil / Leistungsangebot
Die 1998 in Erlangen/Deutschland gegründete und von Kleinaktionären finanzierte Solar Millennium AG plant die Realisierung solarthermischer Kraftwerke in den Ländern im Sonnengürtel der Erde. Hierfür beschäftigt sie führende Experten auf dem Gebiet der Solarthermie. Zusammen mit ihren Standort- und Geschäftsfeldgesellschaften, die teilweise gemeinsam mit anderen renommierten deutschen Technologieunternehmen gegründet wurden, deckt die Aktiengesellschaft das gesamte Leistungsspektrum ab: von der Standortsuche über die Projektentwicklung, Planung und Konzeptionierung der Kraftwerke bis zur Realisierung. Auf Basis eigener Erfahrung und Technikentwicklung sowie einem Netzwerk von führenden Kompetenz- und Entscheidungsträgern verfügt die Solar Millennium AG über einen deutlichen Wettbewerbsvorsprung auf dem Zukunftsmarkt Solarenergie.



Abb 01 : Funktionsprinzip der Anlage



Abb 02: Turmanlage (Prinzip Solarturm)

Kontaktpartner in Deutschland
Herstellerfirma:
Solar Millennium AG
Neumühle 24-26
91056 Erlangen
Germany
Telefon: +49 (0)9131 / 7507521
Fax: +49 (0)9131 / 7507522

E-Mail: info@solarmillennium.de
Internet: www.solarmillenium.de

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Strategische Allianzen, Partnerschaften, Kompetenzträger

Die Solar Millennium AG verfügt über ein bewährtes und langjährig gefestigtes Netzwerk strategischer Allianzen und Partnerunternehmen.

Diese Allianzen erstrecken sich auf Unternehmen, die nicht nur in ihren jeweiligen Gebieten weltweit führend sind, sondern die auch seit Jahren über die Vision und Initiative verfügen, die notwendig ist, innovative Großprojekte wie den Bau solarthermischer Kraftwerke voranzutreiben.

Die Partnerunternehmen und Kompetenzträger
der Solar Millennium AG:

- Schlaich Bergermann & Partner sbp GmbH
- Flabeg GmbH & Co. KG
- Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR)
- Schott Rohrglas GmbH...liefert ein Teil der Technik
- Cobra/ACS span. Baukonzern....baut die Anlagen und hält Projektanteile

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Solar Millennium Gruppe....ist nur eine kleiner Projektentwickler mit 54 Mitarbeitern und ein MK von ca. 165 Mill.€

Zur Sicherung und Stärkung der internationalen Marktposition und zur Erweiterung der Know-how Basis sowie zur Projektentwicklung an den Projektstandorten hat die Solar Millennium AG internationale Tochter- und Beteiligungsgesellschaften gegründet. Die Leistungen der Solar Millennium-Gruppe (AG und ihre verbundenen Unternehmen) umfassen Projektentwicklung, technische Planung und Engineering für die Realisierung von solarthermischen Kraftwerken im Leistungsbereich von 50 bis 200 Megawatt (MW) auf Basis der Parabolrinnen- und der Aufwindtechnologie.

Technologie-Unternehmen

Flagsol GmbH (100%)

Smagsol GmbH (100%)
Regionale Projektgesellschaften

Milenio Solar Desarrollo de Proyectos S.L., Spanien (100%)

Solar Millennium LLC., USA (100%)
Projektgesellschaften

Andasol-1 Central Termosolar Uno S.A., Spanien (o%)
Andasol-2 Central Termosolar Dos S.A., Spanien (25%)
Marquesado Solar S.A., Spanien (50%)
Ibersol Electricidad Solar Ibérica S.A., Spanien (50%)
Murciasol-1 Planta Solar Térmica S.L., Spanien (50%)
Murciasol-2 Planta Solar Térmica S.L., Spanien (100%)
Theseus A.E., Griechenland (75%)
Beteiligungsgesellschaften
Solar Millennium Beteiligungen GmbH (100%)
Solar Millennium Verwaltungs GmbH (100%)

(in Klammern: Besitzanteile der Solar Millennium AG)

Antwort auf Beitrag Nr.: 26.338.089 von bossi1 am 20.12.06 14:10:34Unternehmensanleihen
Anleihe von Solar Millennium empfiehlt sich nur als Beimischung



Solarthermisches Parabolrinnenkraftwerk in Nevada
20. Dezember 2006
Unternehmen, die eine neue Technik auf den Markt bringen, haben einen unstillbaren Hunger nach Kapital. Denn bevor die Zukunft von heute zur gewinnträchtigen Gegenwart wird, zeigt sie sich äußerst gefräßig.

Dabei ist es häufig gar nicht so einfach, ausreichend Geld aufzutreiben, denn konservative Geldgeber stecken ihr Kapital vorzugsweise in Techniken, die unter beweis gestellt haben, daß sie auch die erhofften Erträge bringen und das möglichst in absehbarer Zeit.

Zukunftstechnik Solarthermie

Das zwingt die Firmen oft, andere Finanzierungswege zu beschreiten. Ein andere Grund die Entwicklung nicht den üblichen Weg der Finanzierung über die Hausbank oder Eigenkapitalgeber zu beschreiten, ist die nicht unberechtigte Furcht, die Kontrolle über das Aufgebaute zu verlieren.

Zu den Zukunftstechniken, die großes Potential versprechen, aber bei denen noch nicht bewiesen ist, daß sie auch den wirtschaftlichen Erfolg bringen werden, gehört auch die Energieerzeugung durch Solarthermie, die auch Geschäftszweck der Solar Millennium AG ist und die sich unter anderem durch die Ausgabe von Anleihen finanziert..

Diese erfolgt auf zwei Arten. Ihre erfolgreich Projektierbarkeit bewiesen, allerdings nur in kalifornischen Kraftwerken, hat die Parabolrinnentechnik, bei der mittels der Sonnenstrahlung erzeugte Wärme genutzt wird, um in einer Dampfturbine Strom zu erzeugen. Anders als Strom aus Wind oder Photovoltaik kann mittels Wärmespeichern der Strom aus solarthermischen Kraftwerken planbar bereitgestellt werden. So kann auch nach Sonnenuntergang das Kraftwerk noch bis zu 7,5 Stunden weiterbetrieben werden.

Anleihe soll vor allem spanisches Kraftwerk finanzieren

Solar Millennium hat bisher noch kein Kraftwerk erfolgreich in Betrieb genommen. Indes wurde im Juli in Andalusien der Grundstein für den Bau des größten Sonnenkraftwerks der Welt gelegt. „Andasol1“ soll in zweijähriger Bauzeit in der Provinz Granada fertiggestellt werden und schließlich etwa zweihunderttausend Menschen mit Solarstrom versorgen. Finanziert wird dies unter Mithilfe des spanischen Anlagenbauers ACS/Cobra, der jeweils 75 Prozent der Anteile an den Projektgesellschaften Andasol 1 und Andasol 2 übernommen hat.

Zur weiteren Finanzierung plaziert Solar Millennium derzeit die dritte Anleihe in einem Volumen von 20 Millionen Euro. Das Papier läuft bis zum 22. August 2001 und wird mit 6,5 Prozent verzinst. Das sind 25 Basispunkte weniger als die im März voll plazierte Anleihe im Volumen von 30 Millionen Euro bot. Insofern scheinen sich angesichts eine steigenden Zinsniveaus die Finanzierungskonditionen für das Unternehmen verbessert zu haben. Über ein Rating verfügen die Emissionen nicht.

Verwendet werden soll der Nettoerlös vor allem zur Besicherung der Finanzierung des Projekts Andasol 2, bei dem noch 25 Prozent durch das Unternehmen finanziert werden müssen. Rund sechs Millionen Euro sollen im Geschäftsbereich Projektentwicklung eingesetzt werden, um die bestehenden Projektgesellschaften mit Kapital auszustatten.

Sinkende Eigenkapitalquote

Der Kapitalhunger des Unternehmens hat sich in den vergangene Jahren deutlich in der Bilanz niedergeschlagen. Lag die Eigenkapitalquote am 31. Oktober 2003 zum Ende des damaligen Geschäftsjahres noch bei 62 Prozent, sank diese seitdem kontinuierlich. Ein Jahr später lag trotz einer Kapitalerhöhung sie bei 42 Prozent, fiel ein weiteres Jahr später trotz einer weiteren Kapitalerhöhung auf 34 Prozent und wurde Ende Juni zuletzt mit 30 Prozent ausgewiesen. Die Anleiheschulden würden sich nach vollständiger Plazierung der Anleihe auf 70 Millionen Euro summieren. Indes erwirtschaftet das Unternehmen bislang Gewinne. Dennoch war der Cashflow aus der laufenden Geschäftstätigkeit in den vergangenen beiden Geschäftsjahren negativ gewesen.

Alles in allem, handelt es sich bei Solar Millennium immer noch um ein Unternehmen im Frühstadium seiner Entwicklung, das expandiert und investiert.. Noch hat aber kein Kraftwerk den Betrieb aufgenommen und generell weist das Unternehmen darauf hin, daß die solarthermische Energieerzeugung gegenüber der konventionellen preislich bisher nur in Einzelfällen konkurrenzfähig sei. Bei Realisierung der Kraftwerke sei man daher üblicherweise auf Förderprogramme oder die Gewährung von ausreichenden gesetzlichen Einspeisevergütungen angewiesen. Dementsprechend sei der Markt für solarthermische Kraftwerke derzeit noch begrenzt und von den politischen und gesetzlichen Rahmenbedingungen abhängig.

Rendite ähnlich wie bei B-Anleihen

Zwar gibt es verschiedene günstige Langfristprognosen und außerdem könnte die Technik von den Grundsatzbeschlüssen und -erklärungen zur Steigerung der Bedeutung der alternativen Energien profitieren - aber noch ist es nicht soweit.

Die derzeit ausgegebene Anleihe ist nicht besichert, steht indes im gleichen Rang mit allen anderen nicht dinglich besicherten Verpflichtungen der Anleiheschuldnerin. Damit haben die Gläubiger laut Emissionsprospekt immerhin Vorrang vor den Aktionären, wobei dies im Fall der Zahlungsunfähigkeit dennoch vor schwerwiegenden Verlusten nicht bewahren dürfte.

Zudem ist die Zulassung zum öffentlichen Handel nicht geplant, so daß ein Engagement in der Anleihe von vornherein auf Endfälligkeit angelegt sein sollte. Dafür gibt es immerhin kein Agio. Ob die Rendite von 6,49 Prozent das Risiko der Investition in das Frühstadium der Marktentwicklung ausreichend entlohnt, ist letztlich eine Entscheidung, die eine individuelle Abwägung der Chancen und Risiken erfordert. B-Anleihen rentieren derzeit bei durchschnittlich 6,873 Prozent, so daß die Rendite etwa einem Rating von B+ entspräche. Über ein Rating in diesem bereich verfügen beispielsweise Unternehmen wie Rhodia, Colt Telecom oder auch der angeschlagene Autoriese Ford. Mehr als eine Beimischung im Depot sollte das Papier daher nicht sein.

Die in dem Beitrag geäußerte Einschätzung gibt die Meinung des Autors und nicht die der F.A.Z.-Redaktion wieder.

© DIE ZEIT, 23.11.2006 Nr. 48

Platz an der Sonne
Die Kraft des Lichts ist stark und wird auch genutzt. Doch für echte Effizienz fehlt die Technik


Solaranlagen leisten viel, aber längst nicht genug

© Getty Images

Deutschland gehört nicht gerade zu den besonders sonnigen Ländern. Doch nirgendwo auf der Welt gibt es so viele Solaranlagen wie bei uns. Auf einer Million deutschen Dächern wird die Energie der Sonne genutzt. 800000 Anlagen erwärmen Wasser zum Duschen, Baden und Heizen, 200000 Anlagen erzeugen Strom. Im sonnigen Süden gehört die Solaranlage inzwischen fast zur Normalausstattung von Neubauten. Die Jahre ständig steigender Wachstumsraten hat die deutsche Solarbranche allerdings hinter sich. Inzwischen wächst die installierte Leistung nur noch um gut zehn Prozent im Jahr. Dafür steigt der Exportanteil der 150 deutschen Hersteller; bei Solarzellen liegt er schon über einem Drittel. Die in Deutschland installierten Solarzellen stammen allerdings zur Hälfte aus dem Ausland. Die Sonnenenergie hat ein gutes Image. Solaranlagen stören kaum und gelten als saubere High-Tech-Anwendung. Mit einer neuen Dünnschichttechnologie können sie in Zukunft sogar unauffällig in Fassaden integriert werden. In Umfragen geht ein Großteil der Bevölkerung davon aus, dass wir uns in 50 Jahren vor allem mit Sonnenenergie versorgen.

Jahresrückblick: Gefallene Helden »
Theoretisch wäre das kein Problem. Praktisch ist Solarenergie – trotz der unübersehbaren Anlagen auf unseren Dächern – aber noch bedeutungslos. Solarstrom deckt nicht einmal zwei Tausendstel des deutschen Verbrauchs. Selbst unter den erneuerbaren Energien ist ihr Anteil mit zwei Prozent minimal. Enorm sind dagegen die Kosten des Solarbooms. Mit mehr als 500 Millionen Euro werden die deutschen Stromverbraucher in diesem Jahr die Einspeisung von Solarstrom bezuschussen. Das Erneuerbare Energien Gesetz (EEG) garantiert eine Vergütung von 40 bis 50 Cent pro Kilowattstunde. Damit ist die Elektrizität aus den blau schimmernden Zellen fünfmal teurer als Windenergie und zehnmal so teuer wie Strom aus konventionellen Kraftwerken.

Auch die energetische Amortisation ist bisher schlecht. Ein deutscher Solarkollektor hat erst nach ein bis zwei Jahren die Energie erzeugt, die zu seiner Herstellung und Montage nötig war, ein Fotovoltaik-Modul sogar erst nach drei bis fünf Jahren. Bei Windrädern dauert es – je nach Standort – nur vier bis sieben Monate. Deshalb liefert der Solarboom keinen merklichen Beitrag gegen den Klimawandel. Wird die energieaufwändige Produktion eingerechnet, setzt jede Kilowattstunde Fotovoltaik-Strom im Durchschnitt 100 bis 200 Gramm CO₂ frei, das entspricht dem Viertel der Emissionen eines Gaskraftwerks. Die CO₂-Bilanz von Windenergie fällt zehnmal besser aus.

Effizienter arbeiten solarthermische Kraftwerke. Sie bündeln das Sonnenlicht mit Spiegeln und erzeugen Dampf, der wie bei einem konventionellen Kraftwerk eine Turbine antreibt. In Südspanien entstehen gerade die ersten europäischen Anlagen, geplant werden sie auch in Nordafrika. Deutschland ist als Standort nicht geeignet. Während die Sonne in der Sahara an bis zu 4300 und in Andalusien über 3000 Stunden im Jahr scheint, sind es in Deutschlands Sonnenhauptstadt Freiburg 1800.

Antwort auf Beitrag Nr.: 26.338.089 von bossi1 am 20.12.06 14:10:3422.12.2006, 18:08 Uhr

Solar Millennium AG kooperiert mit General Electric auf dem Gebiet der solarthermischen Kraftwerke...so kann man den "Ausverkauf" bei Solar Millennium auch nennen. GE und ACS können die Projekte auch ohne die Hilfe vom finanzschwachen Partner mit Schott Technik fertigstellen.


Erlangen - Die Solar Millennium AG, Erlangen, hat den Verkauf von 80 Prozent der Anteile an ihrer Tochtergesellschaft Solar Millennium Beteiligungen GmbH an GE Energy Financial Services, ein Unternehmen des amerikanischen Konzerns General Electric GE, bekannt gegeben. Die finanziellen Details des Anteilübertrages wurden nicht offen gelegt.

Geschäftszweck der Solar Millennium Beteiligungen GmbH ist die Beteiligung an bis zu fünf solarthermischen Kraftwerken, die von der Solar Millennium AG entwickelt werden.

Die Solar Millennium AG hat im südspanischen Andalusien mehrere solarthermische Kraftwerksprojekte erfolgreich entwickelt. Das erste Parabolrinnen-Kraftwerk Europas befindet sich seit Juni 2006 im Bau. Das 300 Mio. Euro Projekt soll etwa 200.000 Menschen mit Solarstrom versorgen.

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Quelle: iwr/22.12.06

Im September 2006 begann der grüne Mischkonzern Abengoa neben dem Solarpark PS10 die Bauarbeiten vom nächsten Bauabschnitt PS20, dem neuen Thermo Solarpark mit Solarturm von 165 m Höhe und 1255 Heliostaten von je 121 m² für 20MW Leistung. Gesamtausbau in mehreren Bauabschnitten auf 302 MW.

Comienzan las obras de la PS20

Comenzó en septiembre la preparación del terreno y la construcción de los viales de la PS20, la nueva central solar termoeléctrica con tecnología de torre y campo de heliostatos de 20 MW de potencia



La potencia de salida nominal del generador será de 20 MWe, que serán evacuados por una línea de 66 kV compartida con la PS10 y Sevilla PV hasta la subestación de Sanlúcar la Mayor. La planta dispondrá de un sistema de almacenamiento con capacidad suficiente para operar la turbina durante 60 minutos al 50% de la carga; de esta manera, se consigue una gestionabilidad de la planta que mejorará su funcionamiento y optimizará la inyección de electricidad limpia a la red eléctrica de abastecimiento, pudiendo suministrar energía de manera constante y controlada incluso frente a transitorios como pueda ser el paso de nubes.
El funcionamiento de la central se basa en los mismos principios que la PS10. La superficie de captación de la radiación solar estará formada por 1255 heliostatos de 121 metros cuadrados cada uno con seguimiento al sol en dos ejes. El campo de heliostatos concentrará la radiación solar sobre el receptor solar situado en la parte superior de una torre de aproximadamente 165 metros.

La central estará incluida dentro de la construcción de la Plataforma Solar de Sanlúcar la Mayor, y su potencia casi duplicará la de la PS10, la primera central solar termoeléctrica del mundo con tecnología de torre y campo de heliostatos que operará de manera comercial. La capacidad de producción de electricidad, estimada en 50,6 GWh anuales, permitirá el suministro de energía a unos 12 000 hogares, y evitará la emisión de un millón de toneladas de CO2 a lo largo de sus 25 años de su vida útil.

Wissenswertes über Solarthermische Kraftwerke
von Schott Solar

...sie liefern weltweit die "Schlüsseltechnik" für die ausgereiften Parabolrinnenkraftwerke. (Parabolspiegel, Receiver / vakuumisolierte Absorberrohre etc.) Die Kraftwerkstechnik, die Metallkonstruktionen der Parabolspiegel und der Aufbau kann vom Baukonzern übernommen werden. Für große Baukonzerne in Spanien ist die Projektfinanzierung, Kraftwerksplanung und Ausführung der Solarkraftwerke kein Problem, sondern ein willkommener neuer Zukunftsmarkt. - bossi



Im Prinzip arbeitet ein solarthermisches Kraftwerk nicht anders als ein gewöhnliches Dampfkraftwerk. Mit einem entscheidenden Unterschied: Der Wasserdampf wird nicht durch die klimaschädliche Verbrennung von Kohle, Öl oder Erdgas erzeugt oder durch die Spaltung von Uran, sondern allein durch die Energie von der Sonne. Um die nötigen hohen Temperaturen zu erreichen, muss die Sonnenstrahlung konzentriert werden. Die am weitesten ausgereifte Technik dafür sind Parabolrinnenkollektoren. Dabei handelt es sich um bis zu 400 Meter lange Rinnen aus parabolisch geformten Spiegelsegmenten. Die Rinnen werden dem Tagesgang der Sonne nachgeführt und konzentrieren die einfallende Strahlung in der Brennlinie der Spiegel bis zu 80-fach auf speziell beschichtete, vakuumisolierte Absorberrohre, die sogenannten Receiver.

Strom ist speicherbar

Die Sonnenstrahlung erhitzt das durch die Receiver fließende Thermoöl auf 400 Grad Celsius, um über einen nachgeschalteten Wärmetauscher Dampf erzeugen zu können. Wie in einem konventionellen Kraftwerk gelangt dann der Dampf unter Druck in eine Turbine, die den Generator antreibt. Wärmespeicher ermöglichen eine Stromproduktion fast rund um die Uhr – auch wenn die Sonne nicht scheint.

Receiver als Schlüsselkomponente

Eine Schlüsselrolle für die Effizienz von Parabolrinnen-Kraftwerken spielen neben der optischen Präzision der Spiegel die vier Meter langen, durch eine Glashülle vakuumdicht isolierten Receiver. Sie wandeln die Solarstrahlung in Wärme um. Das Hüllrohr besteht aus einem beschichteten, hochtransparenten und robustem Borosilikatglas, das innen liegende Absorberrohr aus speziell beschichtetem Stahl.

Lesenswerte pdf Datei (Deutsch) über 40 Seiten
von Schott Solar zum Thema Solarkraftwerke

http://www.schott.com/solarthermal/german/download/memorandu…

...gibt es auch auf Spanisch und zeigt ihre Zielmärkte

Receiver für solarthermische Kraftwerke „powered by SCHOTT



SCHOTT Receiver als Schlüsselkomponente

Seit Mitte der achtziger Jahre produzieren neun solarthermische Parabolrinnen- Kraftwerke in der Wüste Kaliforniens Solarstrom mit einer Gesamtleistung von 354 Megawatt (MW). Die einzelnen Kraftwerke liefern zwischen 14 und 80 MW Strom und versorgen 10.000 bis 56.000 Menschen.
Ein Parabolrinnen-Kraftwerk besteht aus drei Schlüsselkomponenten: Spiegeln, Receivern und der Turbinentechnik. Bereits für die kalifornischen Kraftwerke lieferte SCHOTT hochwertige Spezialglasröhren als Hüllen für die Receiver. 2004 hat SCHOTT einen neuen, selbst entwickelten Receiver mit deutlich verbesserter Qualität in den Markt eingeführt. Mit diesem neuen Receiver, der sich industriell in hohen Stückzahlen fertigen lässt, avancierte SCHOTT zum Technologieführer bei dieser Schlüsselkomponente.

So funktioniert ein Parabolrinnen-Kraftwerk



Hunderte rinnenförmig angeordnete Parabolspiegel, die permanent dem Tageslauf der Sonne nachgeführt werden, konzentrieren die einfallende Sonnenstrahlung auf die SCHOTT Receiver, die sich in der Brennlinie befinden. Ein SCHOTT Receiver besteht aus einem speziell beschichteten Absorberrohr, das in ein vakuumdichtes Glasrohr eingebettet ist. Die eingefangene Sonnenstrahlung erhitzt das im Absorberrohr strömende Thermoöl auf knapp 400 Grad Celsius. Dieses wird über einen Wärmetauscher geleitet, in dem Dampf produziert wird, der dann in Turbinen Strom erzeugt. Die Kraftwerksleistung liegt zwischen 25 und 200 MW Stromeinspeisung zur Spitzenzeit. Durch Speicher ist auch ein kontinuierlicher Grundlastbetrieb möglich. Mit dem höchsten Wirkungsgrad und den niedrigsten Stromgestehungskosten haben die Parabolrinnen-Kraftwerke unter den Solarkraftwerken eine hervorragende Zukunftsperspektive