In dieser Facharbeit geht es um die Realisierbarkeit von Solarthermiekraftwerken - einer nachhaltigen, innovativen Stromerzeugungsmethode. Diese Facharbeit erklärt die Technik und vergleicht die ökologischen/ökonomischen Apekte der Solarthermiekraftwerke mit anderen Stromerzeugungsmethoden. Unter dem übergeordneten Thema "Nachhaltigkeit" wird am Ende ein Fazit formuliert, welches die Vor- und Nachteile der Kraftwerke beleuchtet.
Inhaltsverzeichnis
1 Einleitung/Vorwort
2 Technik der Solarthermiekraftwerke
2.1 Allgemeine Technik
2.2 Heliostaten/Solarturmkraftwerke
2.3 Parabolrinnen-/Paraboloidkollektoren
3 Ökologische/Ökonomische Aspekte im Vergleich
3.1 Ökologische Aspekte
3.2 Ökonomische Aspekte
4 Vergleich zu weiteren regenerativen Energiequellen
5 Entwicklung - Desertec Foundation
5.1 Ziel und Konzept der Desertec Foundation
5.2 Kritik an der Desertec Foundation
6 Fazit
Zielsetzung & Themen
Die vorliegende Facharbeit untersucht die technische Funktionsweise, die ökologische Bilanz sowie die ökonomische Wirtschaftlichkeit von solarthermischen Kraftwerken im Vergleich zu anderen regenerativen Energiequellen. Dabei wird insbesondere analysiert, inwiefern diese Technologie eine nachhaltige und zukunftsorientierte Lösung für die weltweite Stromversorgung darstellen kann.
- Technische Grundlagen von Solarthermiekraftwerken (Solartürme, Parabolrinnen, Paraboloidkollektoren)
- Ökologischer Vergleich hinsichtlich CO2-Emissionen und Ressourcenverbrauch
- Wirtschaftliche Analyse und Stromgestehungskosten
- Vergleich mit Photovoltaikanlagen und anderen Energieträgern
- Das Konzept und die kritische Würdigung der Desertec Foundation
Auszug aus dem Buch
2.2 Heliostaten/Solarturmkraftwerke
Solarturmkraftwerke, die auch Zentralreceiverkraftwerke genannt werden, sind Solarthermiekraftwerke, bei denen ein hoher Turm von mehreren tausend, zweiachsig beweglichen Spiegeln umgeben wird. Die Spiegel leiten einfallende Sonnenstrahlen gebündelt und konzentriert auf die Spitze des Turms, wo sich ein Receiver befindet. Der Receiver absorbiert die Sonnenstrahlung mit einem Absorbermaterial, z.B. poröser Keramik, um das Wärmeträgermedium zu erhitzen. Für eine stabilere und länger andauernde Erhitzung des Wärmeträgermediums kann zusätzlich noch fossiler Brennstoff zur Zufeuerung hinzugegeben werden, damit mehr Volllaststunden im Jahr erreicht werden können. Hier wird zwischen verschiedenen Techniken des Receivers unterschieden: Dem Wasser-/Dampf-Receiver und dem offenen, volumetrischen Luftreceiver.
Der Wasser-/Dampf-Receiver wurde in den ersten ausgeführten Kraftwerken verwendet, jedoch ist seine Technik umstritten und wird heute nicht mehr angewendet, da es u.a. zur Überhitzung des Wärmeträgermediums und damit zur Materialermüdung, bzw. zu Verlusten kommen kann. Wasser-/Dampf-Receiver haben eine ähnliche Aufbauweise, wie ein Salz-Rohrreceiver.
Zusammenfassung der Kapitel
1 Einleitung/Vorwort: Einführung in den Begriff der Nachhaltigkeit und Begründung der Relevanz solarthermischer Kraftwerke als regenerative Energielösung.
2 Technik der Solarthermiekraftwerke: Detaillierte Darstellung der Funktionsprinzipien von Solarturmkraftwerken sowie Parabolrinnen- und Paraboloidkollektoren.
3 Ökologische/Ökonomische Aspekte im Vergleich: Analyse der Schadstoffemissionen und Wirtschaftlichkeit im Vergleich zu herkömmlichen Kraftwerken und anderen regenerativen Technologien.
4 Vergleich zu weiteren regenerativen Energiequellen: Gegenüberstellung der Solarthermie mit anderen Energiequellen unter besonderer Berücksichtigung der Produktionsstabilität und der geografischen Gegebenheiten.
5 Entwicklung - Desertec Foundation: Erörterung des Desertec-Konzepts zur Wüstenstromproduktion sowie der damit verbundenen politischen und ökonomischen Kritik.
6 Fazit: Zusammenfassende Bewertung der Technologie als nachhaltige, aber derzeit noch entwicklungsbedürftige Ergänzung des globalen Energiemarktes.
Schlüsselwörter
Solarthermiekraftwerke, Nachhaltigkeit, Regenerative Energie, Solarturm, Parabolrinnenkollektoren, Energiebilanz, Desertec Foundation, Photovoltaik, Stromgestehungskosten, Wärmespeicher, Klimawandel, Treibhausgasemissionen, Energieforschung, Konzentrierte Solarstrahlung
Häufig gestellte Fragen
Worum geht es in dieser Facharbeit?
Die Arbeit behandelt die Technik, Ökologie und Ökonomie von Solarthermiekraftwerken und bewertet deren Rolle im Kontext einer nachhaltigen Energieversorgung.
Welche zentralen Themenfelder werden abgedeckt?
Die Schwerpunkte liegen auf der technischen Funktionsweise (Solartürme/Kollektoren), der Umweltbilanz im Vergleich zu fossilen und anderen regenerativen Quellen sowie dem Desertec-Großprojekt.
Was ist das primäre Ziel der Arbeit?
Das Ziel ist die Beantwortung der Frage, wie effizient Solarthermiekraftwerke im Vergleich zu anderen regenerativen Energien sind und wie sich die Technologie weltweit entwickelt.
Welche wissenschaftliche Methode wird verwendet?
Der Autor stützt sich auf eine Literaturanalyse bestehender Fachbücher, Dissertationen und Berichte, ergänzt durch Berechnungen zur Energiebilanz und Wirtschaftlichkeit.
Was wird im Hauptteil der Arbeit behandelt?
Der Hauptteil gliedert sich in technische Beschreibungen der verschiedenen Kraftwerkstypen, einen ökologisch-ökonomischen Vergleich mit anderen Energieträgern und eine kritische Auseinandersetzung mit der Desertec Foundation.
Durch welche Schlüsselwörter lässt sich die Arbeit charakterisieren?
Die Arbeit ist durch Begriffe wie Solarthermie, Nachhaltigkeit, Konzentrierte Solarstrahlung, Energiebilanz und Wirtschaftlichkeit geprägt.
Warum sind laut Autor hybride Solarthermiekraftwerke relevant?
Hybride Systeme ermöglichen durch die Zufeuerung fossiler Brennstoffe ein stabileres Produktionsniveau, was zur Markteinführung beitragen kann, bis Wärmespeicher die vollständige Ablösung fossiler Energien ermöglichen.
Welche Hauptkritikpunkte werden an der Desertec Foundation angeführt?
Kritiker bemängeln hohe Kosten, die Abhängigkeit von politisch instabilen nordafrikanischen Ländern sowie das Risiko, dass der Ausbau erneuerbarer Energien in Deutschland durch das Projekt verzögert werden könnte.
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- Lasse Schneider (Autor), 2017, Regenerative Energie aus Solarthermiekraftwerken. Nachhaltige Entwicklung, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/382678
