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Erstes solarthermisches Wüstenkraftwerk geht in Betrieb: HSHL-Prof. Dr.-Ing. Olaf Goebel , ehemaliger technischer Leiter des Projektes, im Gespräch

Am 17.03.2013 wird das größte solarthermische Wüstenkraftwerk "Shams 1" in Abu Dhabi in einer feierlichen Zeremonie eröffnet und in Betrieb genommen. Die Konstruktion des 100-Megawatt-Kraftwerks verantwortete Prof. Dr.-Ing. Olaf Goebel, der heute im Studiengang "Energietechnik und Ressourcenoptimierung" an der Hochschule Hamm-Lippstadt lehrt.

Prof. Goebel, als ehemaliger Head of Engineering bei Masdar, haben Sie von 2007 bis 2012 die Planung des solarthermischen Kraftwerks "Shams 1" verantwortet. Was sind die größten Herausforderungen bei der Konstruktion eines solchen Projektes?

Prof. Goebel: "Regionen wie Nordafrika oder der Nahe Osten haben zwar den Vorteil der starken Sonnenstrahlung, in den heißen und sandigen Gebieten ist der Bau solcher Anlagen jedoch aus mehreren Gründen eine große technische Herausforderung: Zum einen bedarf der Wüstensand einer aufwändigen Bodenpräparation, um zu einem geeigneten Bauuntergrund zu werden. Zum anderen ist in der Wüste nicht ausreichend Wasser vorhanden, um die zwingend erforderliche Kühlung eines solchen Kraftwerks sicherzustellen. Die Lösung hierfür ist eine Trockenkühlung, wie sie auch bei ‚Shams 1‘ umgesetzt wurde. Diese funktioniert ähnlich wie die Kühlung eines Automotors."

Wie genau unterscheidet sich Solarthermie, wie sie „Shams 1“ nutzt, von Solarzellen, die heutzutage auf zahlreichen Hausdächern zu finden sind?

Prof. Goebel: "Bei Solarzellen, also der Photovoltaik, wird die Sonnenenergie direkt in Strom umgewandelt. Bei der Solarthermie hingegen wird durch die Sonne gewonnene Energie in Wärme umgewandelt, gespeichert und zur Stromproduktion genutzt. Die Technologie, die hierbei zum Einsatz kommt, heißt Concentrated Solar Power, kurz CSP. Bei einem solarthermischen Kraftwerk wie ‚Shams 1‘ wird Sonnenstrahlung über zahlreiche Spiegelsysteme in einem Absorber gebündelt. Dieser erhitzt sich, und die Wärme wird mit Hilfe von Turbinen zur Stromproduktion genutzt. Die Solarthermie ist deutlich effizienter als Photovoltaik. CSP ermöglicht, dass Wärme in speziellen Wärmespeichern konserviert werden kann. Thermische Solarkraftwerke können also im Gegensatz zu Solarzellen auch nachts Strom liefern."

Welche Rolle spielen Photovoltaik und Solarthermie in Zukunft bei unserer Energieversorgung?

Prof. Goebel: "Definitiv eine Bedeutende. Am 05.07.2012 veröffentlichte die Internationale Energieagentur IEA eine Studie, laut der die weltweite Photovoltaik-Kapazität bis 2017 230 Gigawatt erreichen wird. Das ist dreimal mehr als heute. Die Kapazität solarthermischer Kraftwerke soll sich im gleichen Zeitraum mehr als verfünffachen und 11 Gigawatt erreichen. Um beim Beispiel von ‚Shams 1‘ zu bleiben: Mit der Stromerzeugungskapazität des Kraftwerks, nämlich 100-Megawatt, könnten ca. 120.000 Menschen in Deutschland mit Strom versorgt werden. Dies ist eine Ressource mit hohem Potential."

Werden wir bald auch solarthermische Kraftwerke in Deutschland haben?

Prof. Goebel: „Nein, sicher nicht. Das hat damit zu tun, dass wir nicht im so genannten ‚Sonnengürtel‘ der Erde liegen. Dort – etwa zwischen dem nördlichen und südlichen 35. Breitengrad – herrscht ein hoher Anteil direkter Sonneneinstrahlung. Genau dieser wird benötigt, um ihn mit Spiegelsystemen zu fokussieren und ihn für eine solarthermische Stromerzeugung zu nutzen. In Europa sind lediglich südliche Länder wie Spanien, Portugal oder Italien sinnvoll. In Spanien gibt es auch bereits ca. 50 solarthermische Kraftwerke. Außerhalb Europas sind natürlich Standorte wie Kalifornien, Südafrika, Nordafrika und der Nahe Osten prädestiniert. Das im Sonnengürtel vorhandene, technisch nutzbare Potenzial ist dabei deutlich größer als der weltweite Strombedarf. Entscheidend für die Zukunft der Solarthermie wird jedoch sein, wie die im Sonnengürtel gewonnene Energie kosteneffizient in Länder wie Deutschland transportiert werden kann. Technisch ist dies heute schon möglich. Es sind aber noch viele kommerzielle Fragen zu klären, bevor diese Vision Wirklichkeit wird."

Das solarthermische Wüstenkraftwerk in Abu Dhabi ist mit Hilfe der viel gelobten ‚Deutschen Ingenieurkunst‘ entstanden, was hat die Arbeit an dem Projekt für Sie ausgezeichnet?

Prof. Goebel: "Es freut mich, dass viele der Schlüsselkomponenten des Kraftwerkes aus Deutschland kommen. Die Tatsache, dass deutsche Firmen im weltweiten Wettbewerb das Rennen gemacht haben und Aufträge im Wert von fast 100 Millionen Euro realisieren konnten, zeigt uns, wie wettbewerbsfähig unsere Industrie im Sektor Energietechnik ist. Ich freue mich darauf, als Professor für ‚Erneuerbare Energieerzeugung‘ an der HSHL einen Beitrag dazu zu leisten, dass die Industrie die jungen Ingenieurinnen und Ingenieure bekommt, die sie zum Erhalt dieser Poleposition braucht.

Weiterhin erwähnenswert ist die Arbeit in einem wahrlich internationalen Team. In meiner Abteilung arbeiteten Menschen aus Abu Dhabi, Jordanien, Spanien und Deutschland. Die Zusammenarbeit hat dabei hervorragend funktioniert."

Über die Hochschule Hamm-Lippstadt:

Mit der Entscheidung der nordrhein-westfälischen Landesregierung, eine neue Fachhochschule in Hamm und Lippstadt aufzubauen, wurde 2009 der Grundstein für eine Hochschule neuen Profils gelegt. Präsident Prof. Dr. Klaus Zeppenfeld und Vizepräsident Karl-Heinz Sandknop haben gemeinsam mit ihrem Team praxiserfahrener Professorinnen und Professoren ein innovatives Studienangebot im Bereich der Ingenieurswissenschaften entwickelt. Derzeit werden acht Bachelorstudiengänge angeboten, die sich durch Marktorientierung und hohen Praxisbezug auszeichnen: Biomedizinische Technologie, Energietechnik und Ressourcenoptimierung, Technisches Management und Marketing sowie Intelligent Systems Design in Hamm. Computervisualistik und Design, Mechatronik, Wirtschaftsingenieurwesen sowie Materialdesign – Bionik und Photonik in Lippstadt. Am Standort Hamm wird mit Product and Asset Management der erste Masterstudiengang angeboten.

Aktuell studieren insgesamt rund 1.900Studierende an der Hochschule Hamm-Lippstadt. Der zurzeit im Bau befindliche Doppelcampus Hamm-Lippstadt wird insgesamt Platz für ca. 4.000 Studierende in verschiedenen Bachelor- und Masterstudiengängen bieten. Mit der Errichtung der beiden Neubauten werden auch gebäudetechnisch ideale Voraussetzungen geschaffen, um Ingenieurinnen und Ingenieure für die Zukunft auszubilden.

 

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