Aus dem Schatten

Solarthermische Kraftwerke, lange Zeit „im Schatten“ der Photovoltaik, sollen bis 2015 zur weltweiten Marktreife geführt werden. Ob Europa dann mit Solarenergie aus Nordafrika versorgt werden soll, ist jedoch umstritten, berichtet Anke Schwarzer.

Wer an Sonnenenergie denkt, denkt höchstwahrscheinlich an die Photovoltaik (PV). Bei der photovoltaischen Nutzung setzt die Energie des Sonnenlichtes positive und negative Ladungsträger in einer Solarzelle frei und erzeugt so unmittelbar Strom. Aber Solarthermie? Ach ja, die Sonnenkollektoren zur Warmwasseraufbereitung … Die Wärmestrahlung der Sonne lässt sich aber auch mit Spiegeln konzentrieren. Im kleinen Maßstab lässt sich damit ein Solarkocher betreiben, im großen jedoch ein Dampfkraftwerk, das über Turbinen Stromgeneratoren antreibt. Während die Photovoltaik boomt – die Kapazität der weltweit installierten PV-Anlagen bewegt sich nach Angaben des Herstellers Shell Solar bereits auf 2.000 Megawatt (MW) zu, bei jährlichen Wachstumsraten von bis zu 30 Prozent – fristen Solarthermie-Kraftwerke ein Schattendasein. Weltweit lag im Jahre 2000 die installierte Kapazität bei 425 MW, allein 354 MW in Kalifornien, und seit 1991 wurde nirgendwo ein neues Solarthermie-Kraftwerk gebaut.
Ein schwerer Fehler, meint der niederländische Physiker Evert du Marchie van Voorthuysen von der Universität Groningen: Der Strom aus der Photovoltaik sei wesentlich teurer als der solarthermisch gewonnene, die Solarzellen viel teurer in der Herstellung als die Spiegel, die für Solarthermie-Kraftwerke verwendet werden. Im Gegensatz zur Photovoltaik, die auch mit diffusem Licht funktioniert, benötigen die Anlagen aber eine direkte Sonnenlichteinstrahlung. In Europa sind diese Kraftwerke deshalb nur in den südlichen Ländern sinnvoll. Weltweit berge die solarthermische Kraftwerkstechnik jedoch ein enormes Potenzial, so Voorthuysen: Auf einer Fläche so groß wie Frankreich ließe sich etwa in der Sahara der gesamte, globale Bedarf an Strom mit Solarenergie erzeugen (siehe Potenzialkarte).

Dieses Potenzial ist kein Geheimnis, und solarthermische Kraftwerke sind auch kein Luftschloss mehr. Die Global Environment Facility (GEF), ein internationaler Finanzfonds für Maßnahmen gegen globale Umweltprobleme, ist bereits seit Mitte der 1990er Jahre maßgeblich an dem Projekt beteiligt, die Technologie weltweit marktreif zu machen. Mit rund 150 Mio. US-Dollar werden die Errichtung von drei solarthermischen Hybrid-Kraftwerken (in Kombination mit Gasfeuerung) in Mexiko, Indien und Marokko sowie eine Potenzialstudie in Südafrika unterstützt. Und für mehr Schwung soll die 2002 ins Leben gerufene Global Market Initiative (GMI) sorgen. Die Regierungen in Algerien, Ägypten, Deutschland, Israel, Italien, Jordanien, Marokko und Spanien gehören ebenso zu dieser Initiative wie die deutsche Kreditanstalt für Wiederaufbau, die Internationale Energie Agentur oder die US Solar Energy Industry Association (SEIA). Das Ziel: Die Installation von 5.000 MW solarthermischer Kraftwerkskapazität bis 2015.

Ein besonders anspruchsvolles Projekt möchte die GMI mit der „Trans-Mediterranean Renewable Energy Cooperation“ (TREC) vorantreiben. Die Idee: Das sonnen- und windreiche Nordafrika soll Europa mit Strom versorgen, seine Wasserprobleme mit großen Meerwasserentsalzungsanlagen lösen und vom Know-how-Transfer und den neuen Arbeitsplätzen profitieren. Ein wesentlicher Bestandteil von TREC wären leistungsstarke Solarthermie-Kraftwerke und Windkraftanlagen entlang der nordafrikanischen Küste (siehe Grafik).
Fachleute vom Club of Rome und des Hamburger Klimaschutz-Fonds haben das Konzept in Kooperation mit ExpertInnen aus Nordafrika entwickelt. Ein Stromverbund von Nordafrika bis Island soll gewährleisten, dass die mit Wetter und Jahreszeit schwankende Stromeinspeisung aus erneuerbaren Energien ausgeglichen werden kann. Die Vernetzung in Ost-Westrichtung würde zudem eine optimale Nutzung des Sonnenlichts im Tagesverlauf ermöglichen. Überschüssiger Strom würde in Wasserkraftanlagen, zum Beispiel in Pumpspeicherkraftwerken in den Alpen, den Pyrenäen und in Skandinavien angesammelt. Auf diese Weise ließe sich der EU-Stromverbrauch eines ganzen Monats speichern, so die Projektentwickler.
Für Teilstrecken des Verbundes ist eine Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragung vorgesehen. Damit halte sich der Stromverlust auf langen Strecken in Grenzen, so Georg Czisch – etwa drei Prozent auf 1.000 Kilometer. Der Physiker am Institut für solare Energieversorgungstechnik der Universität Kassel ist, ebenso wie van Voorthuysen, Mitglied in der TREC-Entwicklungsgruppe. Er ist sich sicher: „Wenn man beherzt diesen Weg gehen würde, dann hätten wir bald sogar eine billigere Versorgung als jetzt.“ Etwa zehn Prozent des jährlichen Stromverbrauchs in der EU könnten in den nächsten 20 Jahren in Nordafrika erzeugt werden.

„Hoch sind vor allem die politischen Hürden, weniger die technischen“, sagt Franz Trieb, Ingenieur beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt in Stuttgart und ebenfalls Mitglied in der TREC-Entwicklungsgruppe. Zwar sind die nordafrikanischen Länder laut Trieb sehr interessiert an dem Projekt, da sie auf neue Exportgüter hoffen: „Algerien hat sich auf der Renewables-Konferenz Anfang Juni in Bonn klar geoutet und gesagt, wir wollen Solarstrom exportieren. Und seit einigen Monaten hat Algerien auch ein neues Stromeinspeisegesetz mit einem 140prozentigen Zuschlag für Solarstrom“. Doch viele Politiker in Europa hätten Angst vor einer zu großen Importabhängigkeit, außerdem werfe der Bau von Hochspannungsleitungen auch ökologische Fragen auf, da neue Trassen angelegt werden müssten, räumt Trieb ein.
Zweifellos entsprechen solarthermische Großkraftwerke und die TREC-Idee nicht der Vision einer dezentralen Versorgung nach dem Grundsatz, Energie möglichst dort zu produzieren, wo sie verbraucht wird. Der Energiereferent beim deutschen Bund für Naturschutz (BUND), Ludwig Trautmann-Popp, etwa hält die langen Übertragungswege beim TREC-Projekt für nicht sinnvoll. Mit dem weiteren Ausbau der Photovoltaik werde ihr Preis in 20 bis 30 Jahren drastisch sinken, deshalb sei es vernünftig, wenn diese dezentral nutzbare Technik ausgebaut werde und Konzerne wie BP und Shell in diese Bereiche investierten.

Der Vorsitzende des Weltrates für Erneuerbare Energien, Hermann Scheer, bezweifelt überhaupt die Wirtschaftlichkeit des TREC-Projekts. „Rein gemessen an den örtlichen Stromerzeugungskosten wäre natürlich jede Photovoltaikanlage in Europa eine Fehlinvestition verglichen mit dem Billig-Strom aus Marokko. Aber diese Rechnung ist ein Irrtum“. Der konventionelle Strompreis (ohne Steuern und Abgaben) bestehe heute zu 75 bis 80 Prozent aus Netzkosten und Bereitstellungsaufwand und nur noch zu 20 bis 30 Prozent aus Erzeugungskosten. „Gerade in der dezentralen Speicherung und der Abkehr von den teuren Überlandleitungen liegt die eigentliche Revolutionierung und Produktivitätschance der erneuerbaren Energien“, so Scheer.
Hier gehen die Auffassungen in der Fachwelt auseinander: Der wissenschaftliche Beirat der deutschen Bundesregierung für globale Umweltveränderungen etwa meint, dass Transport und direkter Verbrauch von Strom in ausgedehnten Netzen auch langfristig kostengünstiger bleiben wird als die Speicherung. Wie auch immer: Sofern die Pläne der GMI aufgehen, würde bereits in zehn Jahren weltweit eine Solarenergietechnik zur Verfügung stehen, die mit fossilen Großkraftwerken konkurrieren kann. Ob damit den Kräften Einhalt geboten werden kann, die eine weltweite Renaissance der Atomkraft gutheißen und auf neue Kohlekraftwerke setzen, wird sich zeigen.

Anke Schwarzer ist Sozialwissenschaftlerin und arbeitet in Hamburg als freie Journalistin.