{"id":1421,"date":"2024-07-18T15:37:23","date_gmt":"2024-07-18T13:37:23","guid":{"rendered":"https:\/\/solarpunkcities.com\/unkategorisiert\/konzentrierte-solarenergie-die-energie-der-sonne-nutzen\/"},"modified":"2024-09-25T10:48:27","modified_gmt":"2024-09-25T08:48:27","slug":"konzentrierte-solarenergie-die-energie-der-sonne-nutzen","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/energie\/konzentrierte-solarenergie-die-energie-der-sonne-nutzen\/","title":{"rendered":"Konzentrierte Solarthermie: Clevere Nutzung von Sonnenw\u00e4rme"},"content":{"rendered":"\n

Konzentrierte Solarthermie (im Englischen: Concentrated Solar Power=CSP) ist eine Technologie, welche die Sonnenenergie anders nutzt als herk\u00f6mmliche photovoltaische Systeme (PV). Bei der CSP-Technologie wird die solarthermische Energie mit Hilfe von Spiegeln konzentriert. In einer CSP-Anlage reflektieren die Spiegel die Sonne auf einen Receiver, der die W\u00e4rmeenergie auff\u00e4ngt. Diese W\u00e4rme wird dann genutzt, um einen Motor oder eine Turbine anzutreiben, die an einen Stromgenerator angeschlossen ist. CSP-Systeme k\u00f6nnen auch eine W\u00e4rmespeicherung, z.B. mit geschmolzenem Salz, beinhalten, aus der bei Bedarf Strom erzeugt werden kann, z.B. w\u00e4hrend der Nacht oder zu Zeiten hoher Nachfrage. [1][2]<\/em><\/p>\n\n

\"Solarthermisches<\/figure>\n\n

Arten von CSP-Systemen<\/strong><\/h4>\n\n

CSP-Systeme gibt es in allen Formen und Gr\u00f6\u00dfen, aber die meisten Anlagen fallen in eine der vier Hauptkategorien[1]<\/em>:<\/p>\n\n

Parabolsch\u00fcsseln:<\/strong> Bei Parabolsch\u00fcsseln f\u00fcr konzentrierte Solarthermie werden Spiegel in Form einer Satellitensch\u00fcssel aufgestellt, in deren Mitte, oberhalb der Spiegel, ein Empf\u00e4nger montiert ist. Das Sonnenlicht wird von den Spiegeln reflektiert und b\u00fcndelt sich direkt im Empf\u00e4nger, wo in der Regel eine W\u00e4rmekraftmaschine angebracht ist. <\/p>\n\n

Solarstromt\u00fcrme:<\/strong> Solarstromt\u00fcrme verf\u00fcgen \u00fcber eine Vielzahl von Spiegeln am Boden, die auch als Heliostaten bezeichnet werden. Die W\u00e4rmeenergie wird dann auf den oberen Teil des Turms konzentriert. <\/p>\n\n

Parabolrinnen: <\/strong>Eine Parabolrinne hat die Form eines langen, gebogenen Spiegels, der von der Seite betrachtet einem „U“ bzw. einer Parabel \u00e4hnelt. Die Innenfl\u00e4che der Rinne ist mit einem polierten Metallspiegel ausgekleidet. Das reflektierte Sonnenlicht trifft auf eine Brennlinie, in der sich normalerweise ein mit Fl\u00fcssigkeiten wie Wasser oder geschmolzenem Salz gef\u00fclltes Rohr befindet. Die W\u00e4rmetr\u00e4gerfl\u00fcssigkeit, die durch das Rohr flie\u00dft, wird zum Erhitzen von Dampf und zum Antrieb eines Standardturbinengenerators verwendet. <\/p>\n\n

Lineare Fresnel-Systeme: <\/strong>Bei linearen Fresnel-Systemen werden flache oder leicht gekr\u00fcmmte Spiegel verwendet, die auf Nachf\u00fchrsystemen am Boden montiert sind. Diese Spiegel sind so konfiguriert, dass sie das Sonnenlicht auf eine lineare Empf\u00e4ngerr\u00f6hre reflektieren, die im Raum \u00fcber den Spiegeln befestigt ist. Manchmal wird ein kleiner Parabolspiegel auf dem Receiver angebracht, um das Sonnenlicht weiter zu b\u00fcndeln. Die Stromerzeugung ist \u00e4hnlich wie beim Parabolrinnensystem. <\/p>\n\n

\"CSP-Lösung<\/figure>\n\n

Fakten und Zahlen<\/strong><\/h4>\n\n

Im Jahr 2022 verzeichnete Spanien mit 2,3 Gigawatt (GW) die h\u00f6chste installierte Kapazit\u00e4t an konzentrierter Solarthermie der Welt. Die Vereinigten Staaten stehen an zweiter und China an dritter Stelle mit 1,5 GW bzw. 596 Megawatt (MW). [3]<\/em><\/p>\n\n

Neue Technologien<\/strong><\/h4>\n\n

Heliogen, Inc., ein f\u00fchrender Anbieter von KI-gest\u00fctzter Technologie f\u00fcr konzentrierende Solarthermie, hat zwei wichtige Meilensteine in der Produktentwicklung des Projekts „Capella“ erreicht. Zum einen den Einsatz des ersten kommerziellen Zentrifugal-Partikelreceivers f\u00fcr Sonnentests, zum anderen den Abschluss der Designpr\u00fcfung des Prototyps des Capella Partikelreceivers. [4]<\/em><\/p>\n\n

Der Zentrifugal-Partikel-Receiver wird zur sehr effizienten Erzeugung von Strom und (industrieller) Hochtemperatur-Prozessw\u00e4rme eingesetzt. Feste Partikel, wie z.B. k\u00f6rniges Bauxit, werden in einen rotierenden Receiver geleitet. Die Partikel absorbieren konzentriertes Sonnenlicht und erhitzen sich sehr schnell. Diese erhitzten Partikel werden dann in einem Silo f\u00fcr industrielle Prozessw\u00e4rmeanwendungen oder zur Energiespeicherung gelagert. [4]<\/em><\/p>\n\n

\"Die<\/figure>\n\n

Material, das mehr als 600 Grad Celsius erreicht<\/strong><\/h4>\n\n

Bauxit ist ein Erz, aus dem Aluminium gewonnen wird, und es ist bekannt f\u00fcr seinen hohen Aluminiumgehalt und seine H\u00e4rte.[5]<\/em><\/p>\n\n

F\u00fcr die CSP-Anwendung wird das Bauxitpulver jedoch gesintert, d.h. es wird kompakter und k\u00f6rniger gemacht, mit einer typischen Korngr\u00f6\u00dfe von 1-2 mm. Solche gesinterten Bauxitk\u00f6rner besitzen nachweislich eine hervorragende W\u00e4rmeleitf\u00e4higkeit. Aufgrund dieser Eigenschaft k\u00f6nnen in CSP-Anlagen Prozesstemperaturen von mehr als 600 Grad Celsius (ca. 1100 Grad Fahrenheit) erreicht werden. [6]<\/em><\/p>\n\n

\"Ehemaliger<\/figure>\n\n

Schlussfolgerung: Photovoltaik und konzentrierte Solarthermie erg\u00e4nzen sich gegenseitig<\/strong><\/h4>\n\n

Konzentrierte Solarthermie hat das Potenzial, erheblich zum weltweiten Mix an erneuerbaren Energien beizutragen. Insbesondere in Gebieten herk\u00f6mmlicher (da weniger teuren) PV-Solaranlagen ist das CSP-Konzept aufgrund der W\u00e4rmespeicherkapazit\u00e4ten sehr praktisch. So kann es z.B. nach Sonnenuntergang, wenn die PV-Zellen nicht in Betrieb sind, komplement\u00e4r f\u00fcr Elektrizit\u00e4t sorgen. Dank kontinuierlicher Forschung und Entwicklung entwickelt sich die CSP-Technologie st\u00e4ndig weiter, um zuk\u00fcnftig effizientere und kosteng\u00fcnstigere L\u00f6sungen f\u00fcr die Nutzung der immensen Sonnenw\u00e4rme zu bieten. <\/p>\n\n

Quellen:<\/p>\n\n

[1] https:\/\/www.energysage.com\/about-clean-energy\/solar\/contentrated-solar-power-overview\/<\/a><\/em>[2] https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Concentrated_solar_power<\/a><\/em>[3] https:\/\/www.statista.com\/statistics\/494169\/global-installed-concentrated-solar-power-csp-capacity-by-key-country\/<\/a><\/em>[4] https:\/\/www.heliogen.com\/news\/two-milestones-achieved-in-ai-enabled-concentrated-solar-power\/<\/a><\/em>[5] https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Bauxite<\/a><\/em>[6] %20of%<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Konzentrierte Solarthermie nutzt die W\u00e4rme der Sonne zur Erzeugung von Elektrizit\u00e4t oder Hochtemperatur-Prozessw\u00e4rme<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1332,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"wds_primary_category":34,"footnotes":""},"categories":[41,42],"tags":[],"class_list":["post-1421","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energie","category-solar-de"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1421","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1421"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1421\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5186,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1421\/revisions\/5186"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1332"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1421"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1421"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1421"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}