Die Technik der heute gängigen solarthermischen Kraftwerke ist bestens bekannt: Rinnenförmige Spiegel bündeln das Sonnenlicht auf «Absorber-Rohre», in denen ein so genanntes Thermo-Öl fliesst. Das Problem: Die riesigen Anlagen aus Stahl und Spiegeln sind teuer. Grosse Mengen Öl zirkulieren unter hohem Druck im Solarfeld – es drohen Leckagen mit hohen Risiken für Mensch und Umwelt.
Die junge Tessiner Firma Airlight Energy hat sich vor sechs Jahren das Ziel gesetzt, die Kosten für solche Anlagen mit neuen Materialien zu reduzieren. Ihr Ansatz: Die Strahlung der Sonne ist gratis; also müssen die Investitionen reduziert werden, damit die Energie günstiger wird.
Folien statt Glas, Luft statt Öl
Das Unternehmen ersetzt deshalb teure Materialien durch billige. Die Spiegel bestehen aus dünnen, mit Aluminium beschichteten Plastikfolien, deren Kosten bei gleicher Fläche nur etwa ein Fünfzigstel betragen. Und statt Stahlkonstruktionen zu verwenden, errichten die Mitarbeiter von Bauingenieur Andrea Pedretti die grossen Solarrinnen aus vorfabrizierten Betonteilen, was die Kosten etwa halbiert.
Als Wärmeträger nutzt Airlight Energy statt Thermo-Öl Luft. Das hat verschiedene Vorteile. Luft ist wie das Sonnenlicht gratis und kann einfach auf 600 Grad und höher erhitzt werden. Doch sie hat einen grossen Nachteil. Bei gleichem Volumen nimmt sie rund 1000 Mal weniger Wärme auf als Öl. Die Fachwelt war sich bislang deshalb weitgehend einig: Luft lässt sich mit Solarthermie nicht genügend stark erhitzen, um die Wärme effizient zu nutzen.
Erfolgreich an Lösungen getüftelt
Doch Pedretti fand nach mehr als 30 Versuchen eine Lösung: Spiralen aus vier Meter langen, dünnen Rohren, auf die das Sonnenlicht mit den Folienspiegeln fokussiert wird. Damit erreicht man auf kleinstem Raum eine grosse Austauschfläche: Die kalte Luft strömt vom unteren Rohr durch die kleinen Spiralen, und das konzentrierte Sonnenlicht heizt sie dabei immer stärker auf. Danach wird die heisse Luft im oberen Rohr als Energieträger weggeführt.
Die erste Anlage ist im Bau
Nach sechs Jahren Entwicklung baut Airlight Energy jetzt das erste Parabolrinnen-Kraftwerk im industriellen Massstab in Marokko. Auftraggeber ist Ciment de Maroc, der zweitgrösste Zementhersteller des Landes. Drei der von Airlight entwickelten Solarrinnen sollen ab diesem Sommer den enormen Energieverbrauch des Zementwerks zum grossen Teil ersetzen.
Weil die Anlage tagtäglich 24 Stunden läuft, wird ein Teil der heissen Luft gespeichert, um in der Nacht gleichmässig Energie zu liefern. Auch dabei setzt Pedretti auf lokale Ressourcen: simple Steine. Mit der aufgeheizten Luft vom Kollektorfeld werden sie kontinuierlich erwärmt – und in der Nacht wird gespeicherte Hitze wieder entnommen.
Hoffnung auf Aufträge im Süden
Details zum Desertec-Projekt
Dieses Pilotprojekt ist ein erster Durchbruch für Airlight Energy. Und für Ingenieur Pedretti ist klar: Seine Maschinen und Betongussformen für die Solarrinnen sollen nie mehr in die Schweiz zurückkehren – sondern feste Bestandteile des grössten Solarprojektes der Welt zu werden, das die marokkanische Solaragentur realisieren will. Ob das gelingen wird? Heute Abend trifft sich Pedretti auf der Schweizer Botschaft marokkanischen Industrievertretern zu ersten Gesprächen.
