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REGENERATIVE:
Das solarthermische Sandwich
Die Feranova GmbH steigt in den Markt für solarthermische Kraftwerke ein - und setzt dabei auf Fresnel-Kollektoren aus Aluminium.
 

„Aus meiner Sicht beginnt jetzt der Aufstieg der konzentrierten Solarthermie zur führenden Kraftwerkstechnologie bei den erneuerbaren Energien", betont Serkan Kadi, Geschäftsführer der Feranova GmbH.

Kadi gründete das Unternehmen 2005 als Projektentwicklungsgesellschaft in der niedersächsischen Stadt Georgsmarienhütte - damals unter dem Namen SK Energy GmbH. Nach mehr als sieben Jahren im Vertrieb von Windkraftanlagen bei General Electric, davor arbeitete der Physiker unter anderem für Tacke Windenergie und Enron Wind, spezialisierte er sich auf Beratungsleistungen. „Wir haben im Ausland das Genehmigungsprozedere für Windkraftanlagen erledigt", sagt Kadi. Zum Jahresende 2008 änderte das Unternehmen den Firmennamen in Feranova GmbH, weil der südkoreanische Mischkonzern SK Group bereits den Namen SK Energy für eine Tochtergesellschaft reserviert hatte.

Um ein weiteres wirtschaftliches Standbein aufzubauen, wurde Feranova auch im Photovoltaik-Bereich aktiv. In Deutschland beschäftigt Kadi sich vorrangig mit der Projektierung großer Aufdachanlagen, in Südeuropa hat er große Freiflächenparks im Visier. Bis Ende dieses Jahres sollen Photovoltaikanlagen mit einem Gesamtwert von rund 18 Mio. Euro in Betrieb genommen werden.

Das bisherige Wind- und Solarstrom-Geschäft wurde jedoch zunehmend dem Ziel untergeordnet, eine Basistechnologie für die solarthermische Stromerzeugung zu entwickeln. Die Kreditanstalt für Wiederaufbau (KfW), die Mittelständische Beteiligungsgesellschaft Niedersachsen mbH (MBG) und die maug energies GmbH werden 2008 als stille Teilhaber in die Gesellschaft aufgenommen.

Hohe Kosteneinsparung gegenüber klassischen Parabolrinnen-Kraftwerken

Bei der solarthermischen Stromerzeugung dominieren derzeit gebogene Glas-Parabolspiegel, die das Sonnenlicht auf ein zentrales Absorberrohr fokussieren, die Technik. Feranova konzentriert ihre Forschungsaktivitäten mit der Fachhochschule Osnabrück sowie dem Fraunhofer Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg auf die Entwicklung so genannter Fresnel-Kollektoren. Denn Kadi ist davon überzeugt, dass „die lineare Fresnel-Technik eine hohes Kosteneinsparungspotential gegenüber klassischen Parabolrinnen-Kraftwerken ermöglicht".

Das Besondere daran ist, dass die das Sonnenlicht konzentrierenden Kollektoren aus mehreren Reihen nachgeführter Flachspiegel bestehen. Die Solarstrahlung wird so auf ein Absorberrohr gebündelt, das sich zentral über dem Spiegelfeld befindet. Das darin enthaltene Wärmeträgermedium wird schließlich erhitzt, die thermische Energie kann dann mit einer Turbine und einem Generator zur Stromerzeugung genutzt werden.

Serkan Kadi: "Die Idee war, einen Fresnel-Spiegel aus Aluminium zu konstruieren, der sich selbst trägt"
Bild:Feranova

 

„Die Idee war, einen Fresnel-Spiegel aus Aluminium zu konstruieren, der sich selbst trägt", sagt Kadi. Die Lösung wurde in Kooperation mit der Metawell GmbH in Neuburg an der Donau gefunden: Ein nur etwa ein Zentimeter dicker Solarspiegel in so genannter Sandwich-Bauweise, bei dem zwei Deckbleche mit einem sinusförmigen Blech dazwischen miteinander verbunden sind.

Durch diesen Aufbau entsteht den Angaben zufolge ein sehr leichtes und extrem biegesteifes Element, das auch hohen Windlasten widerstehen kann. Aufgrund der Leichtbauweise werden zudem keine teure Rahmenstrukturen und Fundamente benötigt. Da die Spiegelunterkonstruktion und die Spiegelfläche die gleichen Materialeigenschaften haben, besitzen sie auch denselben Wärmeausdehnungskoeffizienten. „Zudem sind die Reflexionseigenschaften unserer Aluminium-Spiegel nur etwa um ein Prozent schlechter als die von Glasspiegelsystemen", erklärt Kadi weiter.

Die Herstellung der Kollektoren soll Metawell übernehmen, die über eine jährliche Produktionskapazität für eine Gesamtfläche von rund einer Million Quadratmeter verfügen. Die Vakuum-isolierten Absorberrohre will Feranova auf dem Markt zukaufen. An einer neuartigen Antriebseinheit aus Permanent-Magnet-Generator und Dampfturbine, die speziell für die Bedürfnisse von solar erzeugtem Dampf ausgelegt ist, wird weiter geforscht.

1 MW-Referenzanlage bis Jahresende 2010

Neben der Stromerzeugung sind die solare Kühlung, Meerwasserentsalzung sowie die Wärme-und Prozessdampferzeugung weitere Anwendungsgebiete der Technik. Die Nachfrage ist laut Kadi „extrem hoch", unter anderem auch getrieben von den Ankündigungen für das Desertec-Vorhaben. Besonders interessiert seien Projektentwickler aus dem Mittelmeer-Raum und Energieversorgungsunternehmen aus den USA, die Alternativen zur Windkraft suchen.

Diesen will Feranova zunächst zwei Basismodule anbieten. Ein Kollektor mit 223 m2 Spiegelfläche - der auch auf Dachflächen montiert werden kann - soll aus zehn parallelen Kollektorreihen bestehen und das Wärmeträgermedium im Receiverrohr bis auf 390 Grad Celsius erhitzen. Eine weitere Anlage mit 30 einzelnen Spiegelreihen und einer Fläche von rund 3 700 m2 ist auf Direktdampf mit Temperaturen bis 490 Grad Celsius ausgelegt. Die Kraftwerke mit einem Kollektor-Wirkungsgrad von 55 Prozent können dabei auch modular erweitert werden.

Die erste Referenzanlage mit etwa 13 000 m2 Spiegelfläche und rund 1 MW elektrischer Leistung soll bis zum Jahresende 2010 an einem Standort in Spanien oder der Türkei in Betrieb genommen werden. „Das solarthermische Kraftwerk wird voraussichtlich ein Jahr im kommerziellen Betrieb sein, bevor wir mit der Vermarktung der Technik beginnen", kündigt Kadi an.


 
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Donnerstag, 15.04.2010, 10:04 Uhr