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Die Super-Solar-Sonnenblume

 
Vision: Das Hochleistungs-Solarkraftwerk © IBM Research
Vision: Das Hochleistungs-Solarkraftwerk © IBM Research

Das hier ist endlich mal ein sinnvolles Spin-Off von Big Data. Computerspezialist IBM ist ja Betreiber riesiger Datenzentren – und IT’ler können ein Lied davon singen, wie viel Energie diese Datenzentren verbrauchen, vor allem auch für die Kühlung. IBM hat sich nun mit dem Schweizer Solarspezialisten Airlight Energy zusammengetan und ein besonderes Solarkraftwerk präsentiert.

Das High Concentration PhotoVoltaic Thermal (HCPVT)-System erinnert ein wenig an große thermische Solarkraftwerke, spielt allerdings in einer anderen Liga. Durch eine 2000-fache Konzentration des Sonnenlichts kann die Super-Solarsonnenblume rund 80 Prozent der Solarenergie umwandeln. So entsteht nicht nur Solarstrom, sondern auch fast kochend heißes Wasser, das wiederum zur Entsalzung von Salzwasser genutzt werden kann. Gerade in Regionen, die nicht am Stromnetz hängen, fehlt es oft auch an sauberem Trinkwasser.

[youtube http://www.youtube.com/watch?v=JVB9_3IKIAE&w=560&h=315]
Ziel des Forschungsprojekts ist vor allem, die Kosten für Solarenergie zu drücken. Daher haben die Wissenschaftler einen Spezialbeton für eine Parabolschüssel entwickelt, der ähnliche Eigenschaften wie Aluminium hat, aber nur ein Fünftel der Kosten ausmacht. In der Schüssel wiederum befinden sich 36 Spiegel mit einer Spezialfolie. Die Spiegel konzentrieren das Licht und bündeln es auf einem Empfänger mit besonderen Zellen, mit deren Hilfe Strom erzeugt wird.

Zudem wird Wasser durch ein weit verzweigtes Röhrensystem an die Zellen herangeleitet: Wasser kühlt diese und schützt so vor dem Verglühen. Genau hier hat IBM seine Erfahrungen aus seinen Computerzentren eingebracht, unter anderem vom Leibniz-Computerzentrum in München, wo mit die schnellsten Computer Europas arbeiten und für die IBM bereits eine Kühltechnologie mit Wasser einsetzt.

Ja, allen Skeptikern sei gesagt: Bislang ist die Energieausbeute – freundlich gesagt – übersichtlich: Der Prototyp hat eine Leistung an einem sonnigen Tag von gerade einmal 12 Kilowatt Strom und 20 Kilowatt Wärme, das reicht gerade einmal  für einen Durchschnittshaushalt. Nicht gerade viel, aber die Frage ist natürlich: In welcher Größe wird das System eines Tages installiert? Und lassen sich die Wirkungsgrade noch erhöhen?

IBM geht jetzt erst einmal einen ungewöhnlichen Weg der Vermarktung seines Systems. In den kommenden Wochen können sich Kommunen um eine Solar-Sonnenblume bewerben. IBM finanziert den Bau und Schulungen, bis Ende kommenden Jahres sollen die Gewinner feststehen. Mal schauen, ob’s mehr ist als nur eine nette grüne Marketingidee.

9 Kommentare

  1.   4l3xH

    Kleiner Fehler:

    „Der Prototyp erzeugt an einem sonnigen Tag gerade einmal 12 Kilowattstunden Strom und 20 Kilowatt Wärme, das reicht gerade einmal für einen Durchschnittshaushalt.“

    Tatsächlich wird im Video eine Leistungsangabe gegeben. Also 12 kW elektrisch und 20 kW thermisch. Zielmarkt ist auch kein Durchschnittshaushalt – schon gar kein mitteleuropäischer, den diese Region ist für konzentrierende Systeme nur sehr bedingt geeignet – sonder industrielle Abnehmer mit Strom und Wärmebedarf. Desalination passt in dieses Schema gut rein.

    Bei 40 m² Fläche entspricht das einem elektrischen Wirkungsgrad von 30% plus 50% thermisch.
    Das Konzept gefällt mir, ich bezweifle aber das die behauptete Kostensenkung von „2 – 3 times lower to comparable systems“ mit einer solchen aufwendigen Konstruktion möglich ist.
    Verglichen mit Photovoltaik hieße eine Kostensenkung auf ein Drittel, Erzeugungskosten von gerade einmal 2 bis 3 Cent/kwh an guten Standorten (Südafrika, Chile, Saudi Arabien, etc.). Verglichen mit anderen konzentrierenden Systemen – wie CPV – sind ein drittel ca. 5 Cent/kWh.

    Mal abwarten was sich durchsetzt ;)

  2.   Kapla

    Es ist (im Video/auf der Webseite) von 12kW die Rede, nicht 12kWh, d.h. wenn der Kollektor zwei Sonnenstunden von 12kW bekommt, sind das 24kWh. Aber irgendwie gehe ich davon aus, dass dort selbst der Unterschied nicht beachtet worden ist. Was natürlich hochnotpeinlich wäre.

  3.   Hilde

    Stilistisch unangenehm. So möchte ich nicht informiert werden!

  4.   Atue

    1480 Sonnenscheinstunden haben wir im Schnitt in Deutschland je Jahr. Das entspricht bei 12kw Leistung also 17760 kWh. Der Musterhaushalt in Deutschland verbraucht 3359 kWh je Jahr. Insofern reicht die Leistung des Kollektors also rechnerisch für etwas mehr als 5 Musterhaushalte.

    Der durchschnittliche Wärmeverbrauch in Deutschland je Haushalt liegt bei ca. 140 kWh je qm. Die durchschnittliche Wohnfläche je Haushalt liegt irgendwo bei 90qm. Das entspricht also einem Wärmebedarf je Haushalt von ungefähr 12.600kWh.
    Die Anlage leistet im Bereich Wärme in Deutschland bei 20kW Leistung und der mittleren Sonneneinstrahlung ca. 29.600kWh Wärmeleistung. Das entspricht also ca. 2,3 Haushalten.

    Alle Werte sind stark gerundet – und immer unter der Annahme, dass der geleistete Strom der Anlage genau wie die geleistete Wärme auch genau dann benötigt wird, wenn sie erzeugt wird.

    Faktisch aber wird mehr Wärme im Winter als im Sommer benötigt, und auch bei der Elektrizität gibt es beim Verbrauch andere Bedürfnisse als bei den optimalen Erzeugerbedingungen.

    Rechnet man zusätzliche Speicher wie Batterien u.ä. und deren Verluste mit ein, ist die Näherung, dass ein Kollektor einen Haushalt versorgen kann, sicher eine zulässige und dennoch hinreichend ungenaue Näherung.

    Die Bewertung, ob dies viel oder wenig ist, ist hingegen wenig aussagekräftig!
    Tatsächlich ist es besser, für eine Bewertung die angenommenen Energieerzeugungskosten heran zu ziehen, als die absolute Größe. Sollte das System tatsächlich auf Wirkungsgrade von 30% bei Strom und 50% bei Wärme kommen, und 80% der Sonnenenergie umwandeln können – dann ist das System schon ziemlich effizient zu nennen!

    Für eine Gesamtbewertung brauch man aber auch noch Erfahrungswerte wie die Haltbarkeit einer entsprechenden Installation – erst wenn man die Kosten einer solchen Anlage im Mittel auf Dauer bewerten kann, kann man eine Aussage treffen, ob es sich wirklich gegenüber bestehenden vergleichbaren Techniken rechnet. Und nur dann wird es sich am Markt auch durchsetzen.

    Es kann gut sein, dass die Teile zwar sehr effektiv sind, aber effizient nur in Gebieten mit extrem hoher Sonneneinstrahlung betrieben werden könnten – also beispielsweise in Wüsten. Es kann aber auch gut sein, dass solche Teile für Wüstengegenden deutlich zu komplex sind, und hohe Wartungskosten erzeugen.

    Dann wäre das Projekt kaum mehr als eine effektive Technikdemonstration – durchaus dennoch wertvoll, aber noch lang keine Revolution für den Energiemarkt.

  5.   oblomist

    Jaja die Stunden und ihre Kilowatte. Scheint unheimlich schwierig zu sein.


  6. Nett. Mal sehen, was draus wird.

    Aber im ernst… ich hab vollstes verständnis dafür, wenn 99% der bevölkerung kW und kWh nicht auseinanderhalten können, aber wenn man darüber schreibt, würde es nicht schaden sich mal mit den begriffen leistung und energie auseinanderzusetzen. Das nervt einfach.

  7.   Maike K

    Und wieder ein Fehler im ersten Satz, langsam nimmt es Überhand..ein ein..


  8. Danke an die vielen aufmerksamen Leser hier, es wurde korrigiert. Beste Grüße
    Marlies Uken

  9.   Dennis

    Wieso denn „ausgerechnet“? Es ist doch kein Widerspruch, dass IBM daran forscht!
    IBM hat das Know-How und den Bedarf.

    Statt „ausgerechnet“ sollte es wohl eher „naheliegenderweise“ halten.

    Im Magazin „Titanic“ ist mal ein Artikel namens „Die Ausgerechnet-Pest“ erschienen, der diese zunehmende Verwendung konstruierter Gegensätze sehr schön beschrieben hat.

 

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