Wie auch nachts die Sonne für uns scheint

Solarthermie ist der moderne Oberbegriff, unter dem die Nutzung der Sonnenwärme zusammengefasst wird. Sie ist aber keineswegs eine Modeerscheinung des 21. Jahrhunderts. Schon im antiken Griechenland wurde die olympische Fackel ohne technische „Feuerzeuge“ mit Hilfe eines einfachen Brennspiegels entzündet. Heute lassen sich in großen Anlagen mit verschiedenen Funktionsprinzipien Temperaturen von über 1.000 Grad Celsius erzeugen. Diese Wärme kann entweder direkt zur Stromerzeugung genutzt oder zwischengespeichert werden.

Wie bringen wir Licht ins Dunkel?

Auf einer Versuchsanlage in Almeria/Spanien forscht das DLR an solarthermischen Kraftwerken und Wärmespeichern, um die Stromproduktion von der Sonneneinstrahlung zu entkoppeln. Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Das Potential der Solarthermie ist immens. Während Photovoltaikzellen mit Wirkungsgraden von 20 bis 30 Prozent viel Energie vergeuden, schaffen Solarthermieanlagen scheinbar mühelos Wirkungsgrade von deutlich über 70 Prozent. Aufgrund dieses vielversprechenden Potentials forschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler verstärkt an der Optimierung der Prozesse zur Energiegewinnung und -umwandlung. Allerdings liegt das Hauptproblem bei vielen erneuerbaren Energieträgern in der bedarfsgerechten Verfügbarkeit. Woher kommen Wärme und Strom, wenn die Sonne nicht scheint? Der Bedarf an umweltfreundlichen Möglichkeiten zur Energiespeicherung wächst und das DLR forscht deshalb nicht nur an der Gewinnung, sondern auch an der Speicherung von Wärme – damit uns eines Nachts nicht das Licht ausgeht!

Licht aus, Spot an!

Um die Funktionsweise solarthermischer Kraftwerke zu erleben, muss niemand nach Griechenland oder Spanien. Es reicht eine Reise ins DLR_School_Lab Berlin. Bild: DLR (CC-BY 3.0)

Bevor im DLR_School_Lab an der BTU Cottbus-Senftenberg jeden Abend die Lichter ausgehen, geht den Schülerinnen und Schülern beim Experimentieren ein Licht auf. Mit eigens für den Versuch angefertigten Parabolrinnenkollektoren untersuchen die Jugendlichen verschiedene flüssige und feste Materialien auf ihre Speichereigenschaften. Das Spektrum reicht von destilliertem Wasser bis zu einer im DLR speziell für die Wärmespeicherung entwickelten Keramik. Am Ende wissen die Schülerinnen und Schüler einiges über die spezifische Wärmekapazität und die verschiedenen Funktionsweisen solarthermischer Kollektoren. Übrigens funktioniert dieses Experiment unabhängig von den Wetterverhältnissen und Tageszeiten. Unsere „Sonnen“ haben einen Stecker. Das ist sehr praktisch – solange der Strom nicht ausfällt!