Comeback für Solarthermie in den USA?

In Marokko wird bald der erste Teil des größten solarthermischen Kraftwerks der Welt in Betrieb genommen. In den USA dagegen stockt die Technologie aufgrund billigerer Konkurrenz – doch auch das könnte sich bald wieder ändern.

Kommenden Monat wird in der marokkanischen Wüste nahe der Stadt Ouarzazate ein Komplex aus 500.000 Parabolspiegeln damit beginnen, Sonnenstrahlen auf eine Flüssigkeit in Stahlröhren zu lenken, so dass Dampf entsteht und Turbinen zur Stromerzeugung angetrieben werden können. Das Kraftwerk namens Noor 1 hat eine Kapazität von 160 Megawatt und soll der erste von insgesamt vier Blöcken werden, die zusammen auf 580 Megawatt kommen. Bei der für das Jahr 2020 geplanten Fertigstellung wäre Ouarzazate dann das größte Solarkraftwerk der Welt.

Trotzdem haben zuletzt viele Beobachter damit begonnen, die Zukunft dieser Technologie in Frage zu stellen. Denn zumindest in den USA wird Solarthermie von billigem Erdgas und immer günstigerem Strom aus Photovoltaik-Anlagen unterboten. Laut der U.S. Energy Information Administration wird Strom aus Solarthermie-Anlagen, die 2020 ans Netz gehen, 24 US-Cents pro Kilowattstunde kosten, fast doppelt so viel wie bei Photovoltaik. Zwar haben in den vergangenen Jahren einige Solarthermie-Kraftwerke den Betrieb aufgenommen, etwa Ivanpah in der Mojave-Wüste. Weitere sind aber derzeit in den USA nicht geplant.

Im Jahr 2013 hat BrightSource, der Entwickler hinter dem Ivanpah-Projekt, zwei mehrere Milliarden Dollar teure Solarthermie-Projekte gestoppt, die in Kalifornien vorbereitet wurden. Weitere Projekte wurden zunächst ebenfalls mit Solarthermie geplant, inzwischen aber auf Photovoltaik umgestellt. Als Folge davon sind Solarthermie-Entwickler wie BrightSource oder Solar Reserve gezwungen, im Ausland nach Wachstumsmöglichkeiten zu suchen.

„Es ist schwierig, gegen Erdgas für 3 Dollar [pro Million BTU] zu konkurrieren“, sagt Kevin Smith, CEO von Solar Reserve. Das US-Unternehmen, das hinter dem Kraftwerk Crescent Dunes im US-Bundesstaat Nevada steht, will jetzt Solarthermiekraftwerke in Südafrika, Chile und Nahost bauen.

Hinzu kommt: Solarthermie funktioniert nur bei direkter Sonneneinstrahlung auf große Landstriche, so dass für derartige Kraftwerke nur Wüstenregionen wie der amerikanische Südwesten oder der Nahe Osten in Frage kommen.

Diese Rahmenbedingungen haben zu einer Spaltung der Branche geführt: In den USA stagniert der Markt für Solarthermie, während es im Ausland, insbesondere Nahost und Afrika, zunehmend Chancen gibt. Nach einer Prognose der U.S. Energy Information Administration wird die Gesamtkapazität von Solarthermie in den USA bis 2040 nahezu unverändert bleiben. Weltweit dagegen dürfte sich die Technologie stark ausbreiten: Laut der Internationalen Energieagentur werden Solarthermie-Kraftwerke bis 2050 volle 11 Prozent der weltweiten Stromerzeugung ausmachen, nach heute weniger als 1 Prozent. Zu den Wüstenstaaten mit ambitionierten Plänen in diesem Bereich zählen die Vereinigten Arabischen Emirate und Saudi-Arabien.

Auch BrightSource plant derzeit keine neuen Solarthermie-Kraftwerke in den USA, baut aber eines in Israel und hat mit der Shanghai Electric Group ein Joint-Venture geschlossen, um Solarthermie-Kraftwerke im Versorgermaßstab in China zu bauen. Solar Reserve wiederum hat sich die finanzielle Unterstützung von der Overseas Private Investment Corporation gesichert, um in der südafrikanischen Provonz Nordkap dass 100-Megawatt-Projekt Redstone Concentrating Solar Power zu realisieren. Darüber hinaus liebäugeln diese Unternehmen mit Anwendungen für die Technologie jenseits von Stromerzeugung, etwa die Belieferung von industriellen Anlagen zur Meerwasserentsalzung mit Wärme.

Führungskräfte bei Solarthermie-Entwicklern und Industrieanalysten sagen jedoch auch für die USA ein Comeback der Technologie voraus, ausgelöst durch sinkende Preise für die Errichtung und den zunehmenden Bedarf an flexibleren und zuverlässigeren Ressourcen zum Ausgleich von Schwankungen bei Windkraft und Photovoltaik. Technische Durchbrüche, die drastische Kostensenkungen bringen würden, sind derzeit nicht in Sicht. Doch verbesserte Konstruktionen, höheres Volumen und die Nutzung optimierter Technologien wie zum Beispiel die drahtlose Steuerung der Spiegel-Ausrichtung dürften insgesamt die Kosten drücken. Bessere Komponenten und Verbesserungen bei der Flüssigkeit zur Wärmeübertragung (etwa die Nutzung von superkritischem Kohlendioxid) könnten weitere Fortschritte bringen.

Wichtiger aber ist: Wenn immer mehr andere erneuerbare Erzeugungskapazität ins Stromnetz aufgenommen wird, dürfte der Wert von solarthermischen Kraftwerken, die relativ leicht auch Energie speichern können, besser erkennbar werden,. Das Kraftwerk Crescent Dunes zum Beispiel kann mit seinen 110 Megawatt Kapazität noch zehn Stunden, nachdem die Sonne untergegangen ist, weiterlaufen. Damit könnten derartige Anlagen den Bedarf an mit fossilen Brennstoffen betriebenen Reservekraftwerken verringern, die Strom liefern, wenn die Sonne nicht scheint. Zudem sinken bei dank Speicherung höherer Produktion die Gesamtkosten pro produzierter Einheit: Laut einem in diesem Jahr veröffentlichten Bericht der MIT Energy Initiative verringern sich die Kosten für Strom aus Solarthermieanlagen um 11 Prozent, wenn sie mit einer Speichermöglichkeit versehen werden.

Dadurch könnte Solarthermie in den USA wieder wettbewerbsfähiger werden. Zunächst aber wird die Technologie in anderen Ländern beweisen müssen, dass sie sich rechnen kann.

(sma)