Strom aus der Wüste

In den kalifornischen Wüsten wird seit zwanzig Jahren Solarstrom im großen Maßstab produziert

Die Zukunft auf den deutschen Straßen sollte elektrisch betriebenen Fahrzeugen gehören. Aber woher den dafür benötigten Strom nehmen? Aus neuen Atomkraftwerken? Hier fehlt die Zustimmung der Bevölkerung. Die Risiken von Betrieb und Endlagerung der radioaktiven Abfälle sind vielen zu hoch. Und zusätzliche Kraftwerke, die Öl, Gas oder Kohle verbrennen, schädigen das Klima ebenfalls weiter. Außerdem sind diese Ressourcen in absehbarer Zeit zu Ende. Vor diesem Hintergrund klingt folgende Idee wie die perfekte Lösung: In den Wüsten der Welt sollen große Solarkraftwerke errichtet werden, die über Fernleitungen die Industriestaaten versorgen. Eine Fläche von der Größe Schleswig Holsteins würde reichen, um die ganze EU mit Strom zu versorgen. Und dabei müsste man keine ökologisch hochempfindlichen Landschaften schädigen. Lediglich die ohnehin unbesiedelten Wüsten würden zu einem kleinen Teil genutzt. Die Idee vom Strom aus der Wüste war die Grundlage für eine umfangreiche Untersuchung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Köln (DLR). Die Wissenschaftler konnten nachweisen, dass diese Idee tatsächlich umsetzbar ist! Und zwar nicht mit Hilfe umfangreicher Forschung, sondern mit vorhandener Technik von heute.

Solartechnik im großen Stil

Parabolspiegel sammeln das Licht wie ein Brennglas auf den Röhren im Brennpunkt

In der kalifornischen Wüste erzeugen Solarkraftwerke bereits seit 20 Jahren Solarstrom für Hunderttausende von Haushalten. Aufgrund der dortigen Erfahrungen werden jetzt in Südspanien neue Kraftwerke errichtet. Die verwendete Technik ist vor allem in Gebieten einsetzbar, in denen direkte Sonneneinstrahlung herrscht - wie eben in Wüsten oder im Süden Spaniens. Lange Parabolspiegel, die der Sonne nachgeführt werden, bündeln das Licht auf Röhren die längs in den Rinnen verlaufen. In den Röhren zirkuliert eine Wärmeträgerflüssigkeit, die die entstehende Hitze, die viele Hundert Grad betragen kann, abtransportiert. In großen, isolierten Tanks kann die Hitze dann durch Aufschmelzen spezieller Flüssigsalze für Stunden oder Tage gespeichert und bei Bedarf wieder abgerufen werden. Mit der so gesammelten Sonnenwärme wird anschließend Wasser verdampft und in Turbinen und Generatoren zu Strom umgewandelt. So produziert man Sonnenstrom genau dann, wenn man ihn braucht - auch bei Dunkelheit.

Wenn Strom auf die Reise geht

Mit Hochspannungs- Gleichstromleitungen sind lange Unterwasserkabel möglich

Bleibt die Frage, wie der in Rinnensolarkraftwerken in der Sahara gewonnene Strom nach Europa gelangen könnte. Auf den ersten Blick scheint das ein Problem zu sein, denn beim Transport von Energie entstehen Verluste. Dies verschlechtert natürlich die Ökobilanz.

Denn auch wenn bei der Produktion Solarstrom im Vergleich mit Kohle, Gas oder Öl vergleichsweise wenig CO₂ anfällt, belasten die Transportverluste die Ökobilanz. Es dauert länger, bis sich das Kraftwerk amortisiert. Sowohl wirtschaftlich als auch ökologisch. Denn soll die neue Energie der Umwelt nutzen muss am Ende erheblich mehr Sonnenenergie gewonnen werden als die Herstellung von Kraftwerk und Übertragungstechnik an Energie verschlingt.

Aber die Technik für besonders verlustfreie Fernübertragungen von Strom existiert und ist seit 1954 im Einsatz. Dabei wird der Strom nicht mit großen Wechselstrom-Leitungen transportiert, wie sie bei uns als Überlandleitungen üblich sind. Der Trick ist, den Strom in Hochspannungs-Gleichstromleitungen zu transportieren. Dadurch werden die Verluste geringer und es können viel längere Leitungen verlegt werden – auch besonders lange Unterwasserleitungen.

Auf den ca. 3000 Kilometern von der Sahara bis nach Deutschland würden so nur rund zehn Prozent des Sonnenstromes verloren gehen. Erst bei uns müsste der Strom wieder zu Wechselstrom umgewandelt werden und könnte in unsere Netze eingespeist werden. Auch wenn Forscher versuchen für die Zukunft noch wirtschaftlichere Transportleitungen zu entwickeln, etwa durch den Einsatz von Hochtemperatur Supraleitern, ist die Fernübertragung heute bereits praktikabel.

Zukunft Wüstenstrom?

Der Strom aus den Wüsten könnte für unsere Zukunft eine wichtige Rolle spielen. Sein Vorteil ist, dass man sofort mit den Planungen für den Bau beginnen könnte. Alle technischen Bausteine sind vorhanden. Es fehlt nur der Wille, sofort damit zu beginnen. Allerdings gibt es auch Kritiker, die dadurch eine noch stärkere Abhängigkeit von den Energielieferanten der islamischen Welt befürchten. Aber sogar unter dem Gesichtspunkt der Versorgungssicherheit könnte Strom aus der Wüste von Vorteil sein. Kombiniert mit anderen dezentralen und bei uns gewinnbaren Quellen von regenerierbarer Energie wie Wasserkraft, Wind, heimischer Solarenergie und Bioenergie, wäre das für den Transport des Wüstenstroms notwendige Gleichstrom-Fernnetz Grundlage für ein europäisches Leitungsnetz. Mit dem könnte man über die EU-Ländergrenzen hinweg Engpässe des einen Energieträgers durch die anderen kompensieren. Und je mehr unterschiedliche Energiequellen für die Stromerzeugung genutzt werden, desto sicherer ist die Versorgung. Und ein derart sicheres Netzwerk könnte auch den für Elektroautos notwendigen Strom liefern.