Solarthermische Kraftwerke - Solarstrom Nationale und internationale Entwicklung

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1 Solarthermische Kraftwerke - Solarstrom Nationale und internationale Entwicklung

2 Herausgeber: Dieter Bouse* Diplom-Ingenieur Werner-Messmer-Str. 6, Radolfzell am Bodensee Tel.: / Portal Energiewende Baden-Württemberg plus weltweit Internet: Impressum Kontaktempfehlung: Ministerium für Umwelt, Klima und Energiewirtschaft Baden-Württemberg (UM) Kernerplatz 9; Stuttgart Tel.: 0711/ 126 0; Fax: 0711/ Internet: Besucheradresse: Willy-Brandt-Str. 41, Stuttgart Abteilung 6 Energiewirtschaft Leitung: MDgt. Karl Greißing Sekretariat : Birgit Seidel, Tel.: 0711 / Referat 64 Erneuerbare Energien Leitung: MR Dr. Frank Güntert Kontakt: Dipl.-Ing. Hans-Peter Lutz Tel.: 0711/ , Fax: 0711/ * Energiereferent a.d., Ministerium für Wirtschaft, Arbeit und Wohnungsbau Baden-Württemberg (WM) Letzte Aktualisierung: 3. März 2018

3 Inhalt Grundlagen, Technologien, Anwendungen und Rahmenbedingungen Stand und Ausbau von Solarstrom durch solarthermische Kraftwerke (CSP) in Europa und in der Welt - Solarenergie und Technologien zur Stromerzeugung - Potenziale und Nutzung durch solarthermische Kraftwerke - Marktdaten zu solarthermischen Kraftwerken - Förderungen Desertec Foundation Konzept Sauberer Strom aus Wüsten Beispiele aus der Praxis Fazit und Ausblick Anhang zum Foliensatz Ausgewählte Internetportale, rmationsstellen, rmationsmaterialien und Foliensätze EE

4 Folienübersicht (1) FO 1: Titel FO 2: Impressum FO 3: Inhalt FO 4: Folienübersicht (1-3) Grundlagen, Technologien, Anwendungen und Rahmenbedingungen FO 8: Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung Saubere Energie aus dem Sonnengürtel der Erde, Stand 2012 (1-3) FO 11: Energieeinstrahlung auf die Wüsten der Erde von der Sonne im Vergleich zum Jahresenergieverbrauch der Menschheit FO 12: Solarstrahlung ist die größte erneuerbare Energiequelle der Welt FO 13: Arten von Solarkraftwerken zur Stromerzeugung FO 14: Prinzip Stromerzeugung durch Solarthermische Kraftwerke (1-2) FO 16: Weltkarte Sonneneinstrahlung FO 17: Globale Einsatzgebiete solarthermischer Kraftwerke FO 18: Ausgewählte Arten von Solarthermischen Kraftwerken FO 19: Parabolspiegelkraftwerk - Dish/Stirling-Systeme zur dezentralen Energieversorgung (1-3) FO 22: Solarkraftwerke zur zentralen Energieversorgung FO 23: Parabolrinnenkraftwerk (1-7) FO 30: Solarturmkraftwerk (1,2) FO 32: Entwicklung Stromgestehungskosten durch Solarkraftwerke im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken FO 33: Entwicklung Stromgestehungskosten durch Solarkraftwerke FO 34: Entwicklung Stromgestehungskosten von Solarthermischen Kraftwerken 1995 bis 2040 Solarthermische Kraftwerke zur Stromerzeugung in Europa (EU-28) Einleitung und Ausgangslage FO 37: Einleitung und Ausgangslage, Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der EU-28 bis 2016, Stand 9/2017 (1,2) FO 39: Ausgewählte Schlüsseldaten solarthermischer Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der EU-28 im Jahr 2015/17 Beitrag solarthermische Kraftwerke zur Stromversorgung, Teil 1 FO 41: Globale Entwicklung Brutto-Stromerzeugung (BSE) mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) , Prognose bis 2040 nach IEA und REN21 (1-3) FO 44: Entwicklung der Stromerzeugung (BSE) aus erneuerbaren Energien (EE) nach Technologien in der EU-28 von FO 45: Entwicklung der Bruttostromerzeugung (BSE) durch solarthermische Kraftwerke (CSP) in der EU-28 von (1,2) FO 47: Entwicklung Bruttostromverbrauch (BSV) in der EU-28 von nach IEA FO 48: Entwicklung Bruttostromverbrauch (BSV) in der EU nach IEA Beitrag solarthermische Kraftwerke zur Stromversorgung, Teil 2 FO 50: Entwicklung der installierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken in der EU-28 von , Ziel 2020 (1-3) FO 53: CSP-Kraftwerke im Bau nach Ländern in der EU-28 im Jahr 2017 FO 54: Entwicklung und Vergleich der installierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) in der EU-28 von , Ziel 2020 Energie & Wirtschaft, Energieeffizienz FO 56: Entwicklung der Jahresvolllaststunden von solarthermischen Kraftwerken in der EU-28 von FO 57: Vergleich Jahresvolllaststunden bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) in der EU-28 im Jahr 2015 FO 58: Wichtige europäische CSP-Projektentwickler 2016

5 Beispiele aus der Praxis FO 60: Übersicht ausgewähltes Beispiele solarthermische Kraftwerke FO 61: Solarthermisches Kraftwerke Gemasolar, Spanien mit dem Desertec-Award 2014 ausgezeichnet (1,2) Solarthermische Kraftwerke zur Stromerzeugung in der Welt Einleitung und Ausgangslage FO 65: Einleitung und Ausgangslage, Globale solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung, Stand 9/2017 (1,2) FO 67: Faktenübersicht zu solarthermischen Kraftwerke; Stand 11/2011 FO 68: Ausgewählte Schlüsseldaten solarthermischer Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der Welt im Jahr 2015/16 Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromversorgung, Teil 1 FO 70: Globale Entwicklung Brutto-Stromerzeugung (BSE) mit Beitrag CSP) , Prognose bis 2040 nach IEA, REN21 (1-4) FO 74: Globale Entwicklung der Stromerzeugung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) FO 75: Top 3 Länder-Rangfolge der globalen Brutto-Stromerzeugung (BSE) aus solarthermischen Anlagen (CSP) im Jahr 2015 FO 76: Globale Entwicklung Brutto-Stromverbrauch (BSV) Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromversorgung, Teil 2 FO 78: Ausgewählte globale Indikatoren (Kennzahlen) von erneuerbaren Energien mit Beitrag CSP zur Stromerzeugung 2016 FO 79: Gesamte installierte elektrische Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit Beitrag (CSP) in der Welt Ende 2016 nach REN21 FO 80: TOP 5 Länder bei der globalen Gesamtkapazität von erneuerbaren Energien mit Beitrag CSP zur Stromerzeugung Ende 2016 Folienübersicht (2) FO 81: Installierte Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit Beitrag CPS nach TOP- Regionen und Ländern der Welt 2016 FO 82: Globale erneuerbare Stromkapazitäten nach wirtschaftspolitischen Ländergruppen und TOP 6-Länder Ende 2016 FO 83: Zubau installierte elektrische Leistung zur Stromerzeugung aus erneubaren Energien mit Beitrag CSP in der Welt Ende 2015 nach REN21 FO 84: Globale TOP 5 Länder beim Investment, Zubau installierte Leistung u. Produktion erneuerbarer Energien mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) 2016 FO 85: Durchschnittliche jährliche Wachstumsraten der Kapazitäten erneuerbarer Energien mit Beitrag CSP und Biokraftstoffproduktion 2014/ FO 86: Globale Entwicklung der kumulierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) (1,2) FO 88: Globale Entwicklung der Energiespeicherung und Zubau aus solarthermischen Kraftwerken (CSP) FO 89: Globale Länder solarthermischer Kraftwerken (CSP) nach installierter Leistung und Zubau zur Stromerzeugung Ende 2015/16 Energie & Wirtschaft, Energieeffizienz FO 91: Entwicklung der Jahresvolllaststunden von solarthermischen Kraftwerken in der Welt FO 92: Jahresvolllaststunden beim Einsatz erneuerbarer Energien (EE) mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der Welt 2015 FO 93: Globaler Status der erneuerbaren Energietechnologien mit Beitrag CSP, Wichtige Daten, spez. Investitionen und Stromerzeugungskosten, Stand 6/2015 FO 94: Globale Beschäftigte in den Erneuerbare-Energien-Sektoren mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) im Jahr 2016 (1-3)

6 Beispiele aus der Praxis FO 98: 1. Stufe des Solarkraftwerks Noor 1 (Parabolrinnenkraftwerk) in Quarzazate, Marokko ist am 4. Februar 2016 in Betrieb gegangen (1-3) Desertec Foundation Konzept Sauberer Strom aus Wüsten FO102: Desertec Foundation Saubere Energie und lokale Wertschöpfung in Wüstenregionen (1,2) FO104: Desertec Foundation-Umsetzung Sauberer Strom aus Wüsten (1-3) FO107: Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab Jahr 2020 bis 2050 (1-6) Beispiele aus der Praxis FO114: Ausgewähltes Beispiel Parabolrinnenkraftwerk in Kalifornien (USA) FO115: Ausgewähltes Beispiel Solarturmkraftwerk in Kalifornien (USA) Folienübersicht (3) Fazit und Ausblick FO117: Fazit und Ausblick, Globale solarthermischer Kraftwerke zur Stromerzeugung; Stand 6/2014 Anhang zum Foliensatz FO119: Ausgewählte Internetportale (1-3) FO122: Ausgewählte rmationsstellen (1-12) FO134: Ausgewähltes material (1-3) FO137: Ausgewählte Foliensätze zum Themenbereich Erneuerbare Energien

7 Grundlagen, Technologien, Anwendungen und Rahmenbedingungen

8 Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung Saubere Energie aus dem Sonnengürtel der Erde, Stand 2012 (1) Sonnenwärmekraftwerke (auch CSP für Concentrated solar power) wandeln einfallende Sonnenstrahlen in Hochtemperatur-wärme und diese wiederum in elektrischen Strom um. Das allgemeine Prinzip eines Sonnenwärmekraftwerks besteht in der Verwendung von Spiegeln, die die Sonnenstrahlen auf ein zirkulierendes Wärmeträgermedium konzentrieren, das seine Wärme einer thermodynamischen Flüssigkeit zuführt, die verdampft. Der Dampf treibt eine Turbine an, um Strom zu erzeugen. Es gibt im Wesentlichen vier Kategorien von Kraftwerken: Parabolrinnen-Kraftwerke ( MW), die am weitesten verbreitet sind, Solarturm- Kraftwerke (10-50 MW), Fresnel-Kollektoranlagen (Prototypen) und Dish-Stirling-Anlagen (10-25-kW), die sich für den dezentralen Einsatz eignen. Einige Kraftwerke verfügen über Speichersysteme, so dass der tagsüber ungenutzte Energieüberschuss durch Einsatz von Schmelzsalzen oder sonstiger Stoffe mit Phasenumwandlung in Form von Wärme gespeichert werden kann. Dank dieser Speicherwärme kann das Kraftwerk fortlaufend Strom produzieren, auch bei Wolkendurchzug und nach Sonnenuntergang. Beispielhaft In Spanien sind die Anlagen Andasol 1 und Solar Tres bereits mit solchen Systemen ausgerüstet. Quelle: EurObserv Er Stand der Erneuerbaren Energien in Europa 2011, S. 66, SOLARWÄRMEKRAFTWERKE (CSP)

9 Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung Saubere Energie aus dem Sonnengürtel der Erde, Stand 2012 (2) Seit über 20 Jahren beweisen solarthermische Kraftwerke ihre Einsatzfähigkeit und sind in Regionen mit ausreichend hoher direkter Sonneneinstrahlung eine erprobte Alternative zu fossilen Kraftwerken. Seit 2006 wird auch in Europa Strom mit solarthermischen Kraftwerken erzeugt. allein in Spanien sind knapp MW im Bau oder bereits in Betrieb; mehr als WW Leistung sind darüber hinaus in Planung. Heute liegen die Stromgestehungskosten zwischen 9 und 22 Ct/kWh. Künftig können sie auf deutlich unter 10 Ct/kWh sinken. Die Verwendung von Wärmespeichern erlaubt eine höhere Auslastung der Kraftwerke und macht einen Grundlastbetrieb möglich. So verringern solarthermische Kraftwerke die Abhängigkeit von fossiler und nuklearer Stromversorgung. Quelle: BMU Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft, 11/2011

10 Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung Saubere Energie aus dem Sonnengürtel der Erde, Stand 2012 (3) Ein Sonnenwärmekraftwerk oder Solarwärmekraftwerk ist ein Solarkraftwerk, das die Wärme der Sonne über Absorber als primäre Energiequelle verwendet. Daher sind daneben die Bezeichnungen solarthermisches Kraftwerk oder thermisches Solarkraftwerk üblich, aus dem Englischen auch CSP für Concentrated Solar Power. Sonnenwärmekraftwerke erreichen je nach Bauart höhere Wirkungsgrade als Photovoltaikanlagen, haben jedoch höhere Betriebs- und Wartungskosten und erfordern eine bestimmte Mindestgröße. Sie sind nur in besonders sonnenreichen Regionen der Erde wirtschaftlich einsetzbar. Früher hatten SWK niedrigere spezifische Investitionen (Investition pro installiertes Kilowatt) als Photovoltaikanlagen. Im Jahr 2011 sanken die Verkaufspreise für Solarmodule aber massiv - um etwa 40 %. Darum werden (Stand 2012) "im Süden der USA reihenweise Photovoltaik-Großkraftwerke gebaut werden, wo ursprünglich solarthermische Stromfabriken geplant waren." Projekte wie DESERTEC sind dadurch fraglich geworden. Bei solarthermischen Kraftwerken lässt sich im Vergleich zu Photovoltaikanlagen ein Speicher kostengünstiger integrieren. Vorteile für solarthermische Kraftwerke werden daher vor allem an sonnigen Standorten mit entsprechendem Speicherbedarf gesehen. Es gibt verschiedene Konzepte für die Nutzung der Sonnenwärme zur Energiegewinnung, die sich in zwei Kategorien einteilen lassen: Kraftwerke, welche die Direktstrahlung der Sonne mit Reflektoren auf einen Solarabsorber bündeln, und solche, die ohne konzentrierende Reflektoren arbeiten und die gesamte Globalstrahlung (Direkt- und Diffusstrahlung) nutzbar machen. Quelle: Wikipedia Solarthermische Kraftwerke 7/2012

11 Energieeinstrahlung auf die Wüsten der Erde von der Sonne im Vergleich zum Jahresenergieverbrauch der Menschheit Quelle: Desertec Internetpräsentation, vom

12 Solarstrahlung ist die größte erneuerbare Energiequelle der Welt Solarstrahlung ist die größte erneuerbare Energiequelle der Welt. Wenn ungefähr 1 % der Wüstenlandstriche für solarthermische Kraftwerke genutzt würden, könnte damit der gesamte Strombedarf der Welt im Jahre 2006 gedeckt werden. Diese Energie ist im Sonnengürtel der Erde gleichmäßiger verteilt als Windenergie oder Biomasse, und kann dadurch an zahlreichen Standorten genutzt werden. Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

13 Arten von Solarkraftwerken zur Stromerzeugung Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

14 Prinzip Stromerzeugung durch solarthermische Kraftwerke (1) Solarthermische Kraftwerke funktionieren wie konventionelle Kraftwerke. Mit Dampf wird eine Turbine angetrieben, die den Stromgenerator dreht. Nur wird der Dampf nicht mit Kohle, Gas, Kernkraft oder Öl hergestellt, sondern mit Sonnenwärme. Am weitesten fortgeschritten sind sogenannte Parabolrinnenkraftwerke. Lange, parabelförmig gebogene Spiegelrinnen konzentrieren das Sonnenlicht auf ein Rohr. Dort fließt ein Öl, das 400 Grad heiß wird. Über einen Wärmetauscher wird daraus Wasserdampf. Weltweit sind einige solarthermische Kraftwerke mit rund 500 Megawatt Leistung in Betrieb, vor allem in den USA und Spanien. Quellen: Stuttgarter Zeitung vom 17. Juni 2009; Frankfurter Rundschau aus 2009

15 Prinzip Stromerzeugung durch solarthermische Kraftwerke (2) Quelle: Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Franz Trieb, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

16 Weltkarte Sonneneinstrahlung Quelle: EurObserv ER - Solathermie & Solarthermische Kraftwerke Barometer 2013, Ausgabe Mai 2014

17 Globale Einsatzgebiete solarthermischer Kraftwerke Auf diese Gebiete strahlt es jährlich l Öl pro m 2 Eine Fläche von ca. 40 x 40 km reicht aus um den deutschen Strombedarf zu decken Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

18 Ausgewählte Arten von Solarthermischen Kraftwerken Thermische Solarkraftwerke wandeln das Sonnenlicht indirekt in elektrischen Strom um. Es gibt mindestens drei verschiedene Konzepte, diese arbeiten mit konzentrierenden Spiegelflächen: Parabolrinnen werden zweiachsig der Sonne nachgeführt und konzentrieren die Strahlung auf ein Absorberrohr in der Brennlinie. In diesem befindet sich ein Thermoöl, das nach der Erhitzung über einen konventionellen Dampfkreislauf eine Turbine und einen Stromgenerator antreibt. Parabolspiegel sind große, zweiachsige, der Sonne nachgeführte, parabolische Spiegel mit einem Stirlingmotor im Brennpunkt, an den ein stromerzeugender Generator direkt angebaut ist. Experimentell wurden bei sehr großen Anlagen unter Einsatz eines Solar- Stirlings mit angeschlossenem Generator Wirkungsgrade um 20 Prozent erreicht. Heliostaten sind meistens großflächige Spiegel. Sie werden verwendet, um das einfallende Sonnenlicht zu bündeln. Die Heliostaten eines Solarturmkraftwerks reflektieren das Sonnenlicht auf einen zentralen Absorber, der sich an der Spitze eines hohen Turms befindet. Die Spiegel der Heliostaten sind so ausgerichtet, dass sie alle genau auf den Absorber reflektieren. Dadurch werden sehr hohe Temperaturen erreicht. Die so gewonnene Wärme wird in einem nachgeschalteten konventionellen Wärmekraftwerk in elektrischen Strom umgewandelt Quelle: Wikipedia 2009

19 Parabolspiegelkraftwerke (1) Dish/Stirling-Systeme zur dezentralen Energieversorgung Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

20 Parabolspiegelkraftwerk (2) Dish/Stirling-Systeme zur dezentralen Energieversorgung Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

21 Zusammenfassung Parabolspiegelkraftwerk (3) Dish/Stirling-Systeme zur dezentralen Energieversorgung Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

22 Solarkraftwerke zur zentralen Energieversorgung

23 Parabolrinnenkraftwerk (1) Einleitung und Ausgangslage Parabolrinnenkollektoren bestehen aus gewölbten Spiegeln, die das Sonnenlicht auf ein in der Brennlinie verlaufendes Absorberrohr bündeln. Die Länge solcher Kollektoren liegt je nach Bautyp zwischen 20 und 150 Metern. In den Absorberrohren wird die konzentrierte Sonnenstrahlung in Wärme umgesetzt und an ein zirkulierendes Wärmeträgermedium abgegeben. Die Parabolrinnen werden aus Kostengründen meist nur einachsig der Sonne nachgeführt. Sie sind deshalb in Nord-Süd-Richtung angeordnet und werden der Sonne im Tagesverlauf von Ost nach West nachgeführt. Bereits 1912 wurden Parabolrinnen zu Dampferzeugung für eine 45 kw-dampfmotorpumpe in Meadi/Ägypten von Shumann und Boys eingesetzt. Die Kollektoren hatten eine Länge von 62 m, eine Aperturweite von 4 m und eine Gesamtamperturfläche von m². Zwischen 1977 und 1982 wurden Parabolrinnen-Prozesswärme-Demonstrationsanlagen in den USA installiert wurde in Europa eine Demonstrationsanlage mit 500 kw elektrischer Leistung auf der Plataforma Solar de Almería in Betrieb genommen. Der kommerzielle Betrieb begann 1984 in den USA. Die mittlerweile neun SEGS-Kraftwerke (SEGS = Solar Electricity Generation System) in Südkalifornien produzieren eine Leistung von insgesamt 354 MW. Ein weiteres Kraftwerk namens Nevada Solar One mit einer Leistung von 64 MW wurde in Boulder City/Nevada errichtet und ging im Juni 2007 ans Netz. Die Absorberröhren dafür lieferte die deutsche Schott AG, die auch bereits an den kalifornischen Kraftwerken beteiligt war. Der Wirkungsgrad dieses Kraftwerktyps wird mit 14 Prozent angegeben. Weitere Kraftwerke werden unter anderem in Marokko, Algerien, Mexiko und in Ägypten errichtet. Im spanischen Andalusien werden seit Juni 2006 mit Andasol 1 und Andasol 2 (je 50 MW) die derzeit größten Solarkraftwerke Europas gebaut; ein drittes, baugleiches Kraftwerk mit identischer Leistung (Andasol 3) an gleicher Stelle ist in Planung. Die deutsche Firma Solar Millennium ist an diesen Solarkraftwerken mit Projektierung, Engineering und Steuerung wesentlich beteiligt. Dieser Kraftwerkstyp würde auch bei der Umsetzung des Grand Solar Plan zum Einsatz kommen. Quelle: Widipedia Juni 2009

24 Parabolrinnenkraftwerk (2) Einleitung und Ausgangslage Hier werden Hohlspiegel genutzt, um die Sonnenstrahlung auf einen Punkt zu konzentrieren und damit um ein Vielfaches zu verstärken. Spiegel mit parabelförmigem Querschnitt sind hierfür besonders geeignet, weil sie auch noch die Randstrahlung auf die Mitte fokussieren können. Werden die Spiegel in Form einer Rinne konstruiert, kann die Sonnenstrahlung, um etwa das Vierzigfache konzentriert, auf ein Absorberrohr mit wärmeleitender Flüssigkeit gelenkt werden. Zur Erhöhung der Leistung sind die Parabolrinnen in Nord-Süd-Richtung angeordnet und können durch eine verstellbare Längsachse im Tagesverlauf der Sonne von Ost nach West nachgeführt werden. Die Wärmeleitflüssigkeit wird in ihrem zirkulierenden System bis auf 400 C erhitzt und produziert über Turbine und Generator Strom. Eine bekannte großtechnische Anlage ist das Parabolrinnenkraftwerk in der kalifornischen Mojave-Wüste. Es hat insgesamt 2,3 Mio. Quadratmeter Spiegelfläche und erzeugt 354 Megawatt elektrischer Leistung. Ähnliche Großanlagen sind unter anderem auf Kreta, in Ägypten und Indien geplant. Eine Weiterentwicklung der Parabolrinnen sind so genannte Fresnel-Spiegel-Kollektoren. Bei ihnen wird das Sonnenlicht über mehrere zu ebener Erde angeordneten parallele, ungewölbte Spiegelstreifen (nach dem Prinzip einer Fresnel-Linse) auf ein Absorberrohr gebündelt. Die Streifen werden einachsig nachgeführt. Ein zusätzlicher Sekundärspiegel hinter dem Rohr lenkt die Strahlung auf die Brennlinie. Dieses Konzept befindet sich derzeit in der praktischen Erprobungsphase. Quelle: Widipedia Juni 2009

25 Parabolrinnenkraftwerk (3) Anfang des Parabolrinnenkollektors Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

26 Parabolrinnenkraftwerk (4) Prinzip des Parabolrinnenkollektors Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

27 Parabolrinnenkraftwerk (5) Absorberrohr des Parabolrinnenkollektors Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

28 Parabolrinnenkraftwerk (6) Aufbau des Parabolrinnenkollektors Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

29 Parabolrinnenkraftwerk (7) Reinigung der Spiegel des Parabolrinnenkollektors Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

30 Solarturmkraftwerk (1) Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

31 Solarturmkraftwerk (2) Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

32 Entwicklung Stromgestehungskosten durch Solarkraftwerke im Vergleich zu konventionellen Kraftwerken Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

33 Entwicklung Stromgestehungskosten durch Solarkraftwerke Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

34 Entwicklung Stromgestehungskosten von Solarthermischen Kraftwerken 1995 bis 2040 Quelle: BMU Erneuerbare Energien - Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft, 11/2011

35 Solarthermischer Kraftwerke zur Stromerzeugung in Europa (EU-28)

36 Einleitung und Ausgangslage

37 Einleitung und Ausgangslage Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der EU-28 bis 2016, Stand 9/2017 (1) Der europäische Markt strebt zu besseren Jahren Trotz seiner Vorteile, die in erster Linie aus Speicher- und Netzwerkstabilität stammen, der europäische CSP-Sektor ist nicht mehr Fortschritte machen. Laut EurObserv'ER, die Europäische Union konzentriert sich Solar Power Capacity Meter hat steckte bei 2 313,7 MW (einschließlich Prototyp Projekte) seit 2014, während Eurostat offizielle Übersicht der installierten CSP-Kapazität ist seit 2013 stabil mit MW (2 300 MW in Spanien und 2 MW in Deutschland). So wie es aussieht, ist Spanien der einzige Europäer Unionsland soll eine kommerziell nutzbare konzentrierte solar Stromsektor. Allerdings keine zusätzlichen Kapazität wurde seit 2013 installiert und es gibt keine neuen Projekte in trotz der Tatsache, dass der Sektor produziert zuverlässig Strom. Spaniens Stromnetzbetreiber Red Eléctrica de España, behauptet diese Netto-Produktion in das Netz injiziert wurde schon herum die 5-TWh-Marke seit 2014 (4 959 GWh Wh im Jahr 2015 und GWh in 2016). Außerdem ist die spanische Regierung in Rechtsstreitigkeiten verwickelt, die von Gruppen begonnen wurden von Investoren in spanischen CSP-Werken. Vier internationale Investoren, Masdar, Abu Dhabis führendes Unternehmen für saubere Energie, das deutsche institutionelle Asset Management Organisation Deutsche Asset & Wealth Management, die britische Investition Fonds Eiser Infrastructure (ehemals RREEF Infrastruktur) und Antin Infrastrukturpartner von BNP Paribas, Frankreich hat Ansprüche gegen Spanien eingereicht im internationalen Zentrum der Weltbank zur Beilegung von Investitionsstreitigkeiten (ICSID), für Verdienstausfall verursacht durch Änderungen der Richtlinien, die sich auf die Rentabilität auswirken ihrer Investitionen. Diese Ansprüche wurden nach einer Reihe von Entscheidungen eingereicht von der spanischen Regierung im Jahr 2012 gemacht und 2013, bestätigt im Jahr 2014, rückwirkend Änderung des Vergütungssystems für Spanische CSP-Anlagen, mit dem Ergebnis, dass Der Umsatz wurde um ein Drittel gekürzt. Das Solarthermie-Sektor hatte zunächst verhandelt eine Vereinbarung, um Einnahmen zu halten stabil für bereits gebaute Pflanzen durch eine einjährige Verzögerung der ursprünglicher Zeitplan für das Starten ihrer Pflanzen und damit eine Vergütung erhalten (Marktpreis + Prämiensystem). Obwohl der Sektor gewissenhaft blieb zu seinen Verpflichtungen (und effektiv gedreht Erneut erzielte er Einnahmen in Höhe von 1,4 Milliarden Euro Euro), die spanische Regierung gegen seine Verpflichtungen rückwirkend verstoßen das Gesetz ändern und einführen eine viel weniger profitable Vergütung System. Im Mai 2017 wurde das ICSID veröffentlicht seine erste Schlichtung war das teilweise günstig für die britische Investition Fonds Eiser und bestellte den spanischen Staat 128 Millionen Euro plus Zinsen zahlen. Es scheint, dass die spanische Regierung ruft jetzt die europäischen Behörden auf die Legitimität davon in Frage stellen Beurteilung auf der Grundlage, dass die ursprüngliche Unterstützungssystem missachtet europäisches Recht in der Bereich der staatlichen Beihilfen und behauptet, dass die Vertrag über die Energiecharta, der der Schiedsverfahren gelten nicht zwischen EU Mitgliedsstaaten. Neuer Projektbau in Italien hat sich verzögert, vor allem weil die Entwickler betrachten die Zahlungsbedingungen zu niedrig. Laut ANEST (der italienische konzentrierter Solarstromverband),der letzte Ministerialerlass veröffentlicht am 29. Juni 2016 über Subventionen für erneuerbare Energieanlagen (ohne PV) war ermutigend für <5 MW CSP-Installationen aber für mittlere Größe unpersönlich Pflanzen. Ende November 2016, der GSE (Gestore dei Servizi Energetici) veröffentlichte eine Liste von acht erfolgreichen Geboten für <5 MW (mit Gesamtkapazität von 20 MW), die als förderfähig registriert wurden für eine Produktionssubvention. Im Gegensatz, kein einziges> 5 MW Projekt, abhängig auf GSE-Ausschreibungen wurde erwähnt. EIN NEST glaubt, dass ein neues Dekret veröffentlicht werden könnte im Jahr 2017, die Mittel mittelfristig finanzieren dürfte Größe Einrichtungen und hofft, dass dies wird zum Bau von mehreren führen Pflanzen vor Ende Die Verband berichtet, dass mindestens fünfzehn

38 Einleitung und Ausgangslage Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der EU-28 bis 2016, Stand 9/2017 (2) Projekte haben Baugenehmigungen für insgesamt 259,4 MW einschließlich Lentini (55 MW, Parabolrinne), Flumini Mannu (55 MW, Parabolrinne), Gonnosfanadiga (55 W, Parabolrinne), Solecaldo (41 MW, Fresnel), Reflex Solar Leistung (12,5 MW, Parabolrinne), CSP San Quirico (10,8 MW, hybride parabolische Trog) und San Severo (10 MW, Turm Pflanze). Die ersten beiden Anlagenprojekte werden angenommen in Frankreich im Rahmen des 1. CRE-Aufrufs für Ausschreibungen (CRE 1) im Jahr 2012, die waren geplant, um Ende 2015 zu starten sind von Verzögerungen geplagt. Solar Euromed, der Projektträger Alba Nova 1 (12 MW), wurde am 6. September liquidiert 2016, effektiv Projektabschluss ist jetzt von einer hypothetischen abhängig Übertragung von Vermögenswerten. Auf der hellen Seite, Suncnim (eine Tochtergesellschaft der CNIM-Gruppe) und Bpifrance) führte das Llo-Projekt in den östlichen Pyrenäen (9 MW) schließlich Am Ende begannen die Bauarbeiten von Dezember 2016 und plant weiter zu gehen Strom im Februar Diese 9 MW-Anlage wird vier Stunden Wärmespeicherung haben volle Ladung. Die Spieler des Sektors hoffen darauf die Realisierung dieses Projekts wird führen ein anderes Angebot. Der Sektor ausgedrückt seine Ungläubigkeit in der Tatsache, dass das neue PSA (mehrjähriges Energieprogramm) im Oktober 2016 veröffentlicht nicht konzentriert Solarenergiesektor Ziel, während die bisherigen Ziele wurden auf 540 MW festgelegt bis Ende Zusammenfassung Die installierte CSP Leistung in der Europäischen Union ist 2016 gleichgeblieben. Spanien ist nach wie vor das einzige Land in der Europäischen Union, das über einen CSP-Großanlagensektor verfügt. Sämtliche kommerzielle CSP-Anlagen in Europa befinden sich in Spanien, die installierte Leistung beträgt MW Ende Neue Projektkonstruktionen haben eine lange Zeit, aber das könnte sich Ende 2017 und 2018 ändern im Wesentlichen in Italien. Schlüsseldaten für die Europäische Union (EU-28) 2015/16: Gesamtleistung solarthermischer CSP-Kraftwerke: MWel = 2,3 GW MWel jeweils Ende 2015 und 2016 Stromerzeugung aus CSP-Kraftwerken: GWh = 5,6 TWh im Jahr 2015 * Daten 2015/16 vorläufig, Stand 9/2017 Quelle: EurObserv ER Thermische Solaranlagen und CSP-Kraftwerken Barometer, 6/2017; IEA Strom und Wärme bis 2015, 9/2017

39 Grafik Bouse 2017 Ausgewählte Schlüsseldaten solarthermischer Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der EU-28 im Jahr 2015/16 Rahmen- und Energiedaten 2015 (2016): - Bevölkerung (Jahresmittel) 509,6 ( k.a. Mio.) - Bruttostromerzeugung (BSE) 3.234,3 (k.a. TWh) - Bruttostromverbrauch (BSV) 3.248,6 (k.a.twh) Ausgewählte Schlüsseldaten CSP-Kraftwerke 2015 (2016) 1) : Stromproduktion: GWh = 5,6 TWh ( k.a. TWh) - TOP 3 Länderrangfolge nur in Spanien Installierte Leistung: MW = 2,3 GW (k.a. GW) - TOP 3 Länderrangfolge 1) nur in Spanien Zubau installierte Leistung: keine MW = keine GW (k.a. GW) Jahresvolllaststunden h/jahr (k.a. h/a) (Stromerzeugung GWh / Leistung 2,314 GW) Beschäftigte: (k.a.) * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Energieeinheiten: 1 GWh = MWh 1) nur Demoanlagen in Italien, Deutschland, Frankreich Quellen: IEA Statistik Strom und Wärme 2015, 9/2017 ; Eur Observ ER CSP und Solarthermie Barometer, Ausgabe 6/2017, Eurostat 6/2017

40 Beitrag Solarthermische Kraftwerke zur Stromversorgung

41 BSE (Mrd. kwh) Grafik Bouse 2017 Entwicklung Brutto-Stromerzeugung (BSE) in der EU-28 von , Prognose 2020/40 nach IEA (1) Jahr 2015: Gesamt 3.234,3 Mrd. kwh (TWh), Veränderung 1990/2015 = + 24,6% Ø kwh/kopf * 2020* 2040* EE-Anteil am BSV 1) : k.a.% k.a.% k.a.% 13,6% 13,8% 20,1% 28,2% 28,8% 34% * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017; Prognosen 2020/2040 nach IEA New-Policies-Szenario im World Energy Outlook 2016 Bevölkerung (Jahresdurchschnitt) 2015: 509,6 Mio. Quellen: IEA Statistik Strom & Wärme EU /2017; GVSt - Jahresbericht Steinkohle 2017, 11/2017

42 Entwicklung und Struktur der Strombereitstellung nach Energieträgern mit Beitrag erneuerbare Energien (EE) in der EU nach Eurostat (2) Jahr 2015: Gesamt 3.234,3 Mrd. kwh (TWh), Veränderung 1990/2015 = + 24,6% Ø kwh/kopf Beitrag EE 935,8 TWh, Anteil 28,9% Sonstige = Industriemüll, nicht erneuerbarer kommunaler Abfall, Pumpspeicher etc. Meeresenergie ist aufgrund der geringen Menge nicht dargestellt. 1 ohne Berücksichtigung der Nettoimporte Quellen: IEA - Statistik Strom & Wärme EU-28 im Jahr 2015, 9/2017; BMWI Erneuerbare Energien in Zahlen Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 38; 9/2017

43 Grafik Bouse 2017 Struktur Brutto-Stromerzeugung (BSE) nach Energieträgern in der EU-28 im Jahr 2015 nach IEA (3) Jahr 2015: Gesamt 3.234,3 Mrd. kwh (TWh), Veränderung 1990/2015 = + 24,6% Ø kwh/kopf Mineralöl 1,9% Sonstiges 1,9% 2) Kernenergie 26,5% Erneuerbare Energien 28,8% 1) Erdgas 15,4% Kohle 25,5% Beitrag fossiler Energien zur Stromerzeugung 42,8% * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Bevölkerung (Jahresdurchschnitt) 509,6 Mio. 1) EE-Anteil an der Bruttostromerzeugung (BSE) 28,8%, davon Wasserkraft ohne Pumpspeicherstrom 10,4%, Windenergie 9,3%, Bioenergie 4,7%, Solar 3,3%, Geothermie 0,2%, biogener Abfall 0,7%, Meeresenergie u.a. 0,2% 2) Sonstige Energien: nicht biogener Abfall (1,0%), Pumpspeicherstrom (0,9%) Quelle: IEA - Statistik Strom & Wärme EU-28 im Jahr 2015, 9/2017

44 Entwicklung der Stromerzeugung (BSE) aus erneuerbaren Energien (EE) nach Technologien in der EU-28 von Jahr 2015: Gesamt 935,8 TWh, Anteil EE am BSV 28,8% von 3.248,6 TWh Beitrag Solarthermie 5,6 TWh, Anteil BSV 0,2% BSE EEV-Strom 1 einschließlich Biogas [47], flüssiger biogener Brennstoffe, fester Biomasse sowie des erneuerbaren Anteils des kommunalen Abfalls 2 für Pumpspeicherkraftwerke nur Erzeugung aus natürlichem Zufluss 3 Bruttostromverbrauch = Bruttostromerzeugung plus Import minus Export; nicht nach Vorgaben der EU-Richtlinie berechnet Die vorliegende Übersicht gibt den derzeitigen Stand verfügbarer Statistiken wieder (bis 2015 Eurostat, 2016 EurObserv ER Daten für Windenergie und Photovoltaik vorliegend). Quellen: Eurostat und EurObserv ER aus BMWI Erneuerbare Energien in Zahlen Nationale und internationale Entwicklung 2016 S. 39; 9/2017, IEA - Statistik Strom & Wärme EU-28 im Jahr 2015, 9/2017, Eurostat 9/2017

45 Fortsetzung nächste Seite Brutto-Stromerzeugung (BSE) aus erneuerbaren Energien nach Ländern in der EU-28 im Jahr 2015 nach Eurostat (1)

46 Brutto-Stromerzeugung (BSE) aus erneuerbaren Energien nach Ländern in der EU-28 im Jahr 2015 nach Eurostat (2) Gesamt 935,8 TWh; EE-Beitrag am BSV 3.248,6 TWh (Mrd. kwh) = 28,8% Die vorliegende Übersicht gibt den derzeitigen Stand verfügbarer Statistiken wieder (siehe Quelle). Diese Daten können von nationalen Statistiken abweichen, unter anderem aufgrund von unterschiedlichen Methodiken. Alle Angaben vorläufig; Abweichungen in den Summen durch Rundungen. 1 inkl. des biogenen Anteils des kommunalen Abfalls 2 inkl. Klär- und Deponiegas 3 Bruttostromverbrauch = Bruttostromerzeugung plus Import minus Export; nicht nach Vorgaben der EU-Richtlinie berechnet Quelle: Eurostat (Versorgung, Umwandlung, Verbrauch Elektrizität jährliche Daten [nrg_105a aus BMWI Erneuerbare Energien in Zahlen Nationale und internationale Entwicklung 2016 ; S. 40; 9/2017, IEA 9/2017

47 Bruttostromerzeugung (MW) Grafik Bouse 2017 Entwicklung der Bruttostromerzeugung (BSE) durch solarthermische Kraftwerke (CSP) in der EU-28 von Jahr 2015: GWh = 5,6 TWh; Veränderung VJ + 2,5% 1) * * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 1) BSE- CSP in der EU-28 nur in Spanien seit 2007 Quellen: EUR Observ ER CSP und Solarthermie Barometer, Ausgabe 5/2016; IEA -IEA Statistik Strom und Wärme bis 2015, 9/2017 ;

48 BSV (Mrd. kwh) Grafik Bouse 2017 Entwicklung Bruttostromverbrauch (BSV) in der EU-28 von nach IEA Jahr 2015: Gesamt 3.248,6 TWh (Mrd. kwh), Veränderung 1990/ ,4%; Ø kwh/kopf * Bruttostromverbrauch (BSV) = Bruttostromerzeugung (BSE) + Einfuhr - Ausfuhr * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Bevölkerung Jahresdurchschnitt 2015: 509,6 Mio. Quellen: IEA Statistik Strom und Wärme EU , 9/2017 aus

49 Beitrag Solarthermische Kraftwerke zur Stromversorgung, Teil 2

50 Grafik Bouse 2017 Entwicklung der installierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) in der EU-28 von , Ziel 2020* (1) Ende 2016: 2.313,7 MW = 2,3 GW * Daten 2016 vorläufig, Stand 6/2017 Quelle: EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer, Ausgabe 6/2017

51 Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung nach Ländern in der EU-28 in Betrieb bis Ende 2016 (2) Installierte Leistung: 2.313,7 MW = 2,3 GW Teil 1 Quelle: EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer, Ausgabe 6/2017

52 Teil 2 Solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung nach Ländern in der EU-28 in Betrieb bis Ende 2016 (3) Installierte Leistung: 2.313,7 MW = 2,3 GW Quelle: EUR Observ ER Solarthermie Barometer und CSP EU-28, Ausgabe 6/2017

53 Solarthermische Kraftwerke (CSP) im Bau nach Ländern in der EU-28 im Jahr 2017 Leistung: 506,2 MW Quelle: EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer, Ausgabe 6/2017

54 Entwicklung der installierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) in der EU-28 von , Ziel 2020* Trend Ende 2016: Installierte Leistung 2.313,7 MW = 2,3 GW davon 2.303,9 MW in Spanien (95,4%) * Daten ab 2016/2020 geschätzt bzw. Ziel nach NREAP Quelle: EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer, Ausgabe 6/2017

55 Energie & Wirtschaft, Energieeffizienz

56 Jahres-Volllaststunden (h/jahr) Grafik Bouse 2017 Entwicklung der Jahresvolllaststunden von solarthermischen Kraftwerken (CSP) in der EU-28 von Jahr 2015: Installierte Leistung Brutto-Stromerzeugung Jahresvolllaststunden (Stromerzeugung GWh / Leistung 2,314 GW ) MW = 2,3 GW; GWh = 5,6 TWh (Mrd. kwh) h/a * Daten 2015 vorläufig, Stand 6/2017 Quellen: IEA Statistik Erneuerbare Energie und Abfall bis 2015, 9/2017 ; EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer EU-28, Ausgabe 6/2017

57 Jahres-Volllaststunden (h) Vergleich Jahresvolllaststunden bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (EE) mit Beitrag solarthermische Kraftwerke in der EU-28 im Jahr Jahresausnutzungsdauer Anteil an max. Jahresstunden von h/jahr 92,8% 61,0% 30,5% 27,9% 24,4% 12,3% 26,7% Energieträger Installierte Leistung 4) Stromerzeugung Jahres- Volllaststunden GW TWh h/a Biomasse 2) 33,3 177, Wasserkraft 1) 127,5 341, Geothermie 0,8 6, Windenergie 141,5 301, Photovoltaik 94,9 102, Solarthermie+ 3) 2,5 6, Gesamte EE 400,5 935, Vollbenutzungsstunden (h/jahr) = Bruttostromerzeugung (GWh x 10 3 / installierte Leistung (MW) = max h/jahr 1) ohne installierte Leistung in Pumpspeicherkraftwerken 2) Biomasse mit Deponie -und Klärgas und Anteil biogener Abfall 50% 3) Einschließlich Meeresenergie (0,5 TWh, 0,2 GW) und solarthermische Kraftwerke (5,6 TWh, 2,5 GW) 4) Installierte Leistung Ende 2015, genauere Berechnung JVLS durch Ermittlung Durchschnittsleistung aus jeweils Ende 2014/2015 Energie- und Leistungseinheiten: 1 GWh = 1 Mio. kwh; 1 MW = kw; Quellen: BMU- Erneuerbare Energien in Zahlen, Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 40; 9/2017 ; EurObserv ER Stand EE in Europa 2016, 5/2016 und Solarthermie und CSP Barometer EU-28, 6/2017 Mittlere Energieeffizienz bei der Stromerzeugung nur aus Solarthermischen Kraftwerken Jahresvolllaststunden h/a = 27,6% Jahresausnutzungsdauer

58 Wichtige europäische solarthermische Kraftwerks-Projektentwickler 2016 Quelle: EUR Observ ER Solarthermie und CSP Barometer, Ausgabe 6/2017

59 Beispiele aus der Praxis

60 Übersicht ausgewähltes Beispiele solarthermische Kraftwerke Quelle: Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Franz Trieb, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

61 Solarthermisches Kraftwerke Gemasolar, Spanien mit dem Desertec-Award 2014 ausgezeichnet (1) Das spanischen Kraftwerk Gemasolar der Betreibergesellschaft Torresol ist mit der DESERTEC-Award 2014 ausgezeichnet Das entscheidende Kriterium für die Gewährung der Auszeichnung war die technische Innovation im Bereich der thermischen Wärmespeicher für eine zuverlässige Energieversorgung. Das solarthermische Kraftwerk ist das erste seiner Art, das geschmolzene Salz sowohl für Wärmeübertragung und Wärmespeicher zu verwenden. Beim Betrieb mit maximaler Kapazität, Gemasolar, die eine Gesamtkapazität von 15 Stunden hat, kann der Strom in der Nacht in bewölkten Wetterbedingungen produzieren. Es ergänzt andere alternative Energiequellen, wie Wind und Photovoltaik, weil es Schwankungen in der Energieversorgung zu kompensieren. Folglich können diese variablen Quellen ihr volles Potential ohne den Einsatz von fossilen Energieträgern zu erreichen. DESERTEC nominiert vier zukunftsorientierte Kraftwerke, die beweisen, dass innovative Solartechnik kann Energie Tag und Nacht zu versorgen. Neben Gemasolar wurden die Kraftwerke Andasol, Puerto Errado 2 und SHAMS 1 für die Auszeichnung nominiert. Mit dem DESERTEC-Preis, erkennt DESERTEC herausragenden Leistungen, die die globale Energiewende voranzubringen. "In den letzten Jahren wurden mehr und mehr Kraftwerke gebaut, um erneuerbare Energiequellen in Wüsten und Trockengebieten zu nutzen. Sie sind Trendsetter für die Zukunft kohlenstofffreie Energieversorgung der Welt ", sagt Dr. Ignacio Campino, Vorsitzender des Board of Directors der DESERTEC Foundation. Santiago Arias Alonso, Torresol Technical Director of Operations und Wartung, ist besonders erfreut über den Gewinn des DESERTEC- Award 2014: "Es ist eine große Ehre für mich, Teil eines Unternehmens wie SENER, die eine der größten Solarprojekte der Welt durch den Bau realisiert sein innovative Kraftwerke wie Gemasolar. DESERTEC ist mit der unendlichen Möglichkeiten von trockenen Regionen, um saubere Energie zu produzieren verpflichtet. Das Ziel ist es, die Zivilgesellschaft, Wirtschaft und den Medien Kenntnis von diesem Potenzial und nachhaltige Energieprojekte in Trockengebieten zu unterstützen. Das Konzept zielt darauf ab, nicht nur, um die globale Energiewende voranzubringen, sondern auch eine Chance für die regionale Entwicklung der lokalen Gemeinden schaffen. Um vollständig zu nutzen, die im Jahr 2012 Kriterien für eine zuverlässige Energieversorgung und Öko-sozial verantwortliches Handeln entwickelt Potenzial, DESERTEC. "Welche Zukunft wollen wir? Heute legen wir den Grundstein für unsere zukünftige Energieversorgung. Jeder Kohle-oder Kernkraftwerk gebaut behindert die globale Energiewende.Alle vier Kandidaten haben bewiesen, dass machbare Alternativen nicht vorhanden sind. Die Alternativen sind nicht nur schneller und einfacher zu implementieren, sondern auch außergewöhnlich nützlich, um die Menschen, die in ariden-und Wüstenregionen. Um das Bewusstsein für dieses Potenzial zu erhöhen und mobilisieren die Menschen sind wichtige Ziele der DESERTEC Foundation ", sagt Andreas Huber, Mitglied des Board of Directors der DESERTEC Foundation und der Generalsekretär des Club of Rome in Deutschland. Quelle: DESERTEC-Award, PM in Hamburg am 9. April 2014;

62 Solarthermisches Kraftwerke Gemasolar, Spanien mit dem Desertec-Award 2014 ausgezeichnet (2) Quelle: DESERTEC-Award, PM in Hamburg am 9. April 2014;

63 Solarthermische Kraftwerke(CSP) zur Stromerzeugung in der Welt

64 Einleitung und Ausgangslage

65 Einleitung und Ausgangslage Globale solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung bis 2016, Stand 9/2017 (1) Die globale konzentrierte Solarenergie Die globale konzentrierte Solarenergie der Markt hat sich danach verlangsamt genießen einen Installationsgipfel von MW im Jahr Es wurde von der getroffen scharfer Wettbewerb von PV, unterstützt von Ländern, die schnell machen wollen Verbesserungen ihrer Effizienz während die Kosten reduziert werden. Trotzdem wird die Zahl der CSP-Installationen voraussichtlich steigen ab 2018, wenn viele Projekte derzeit in Marokko im Bau, Südafrika, China und der Nahe Osten wird in Auftrag gegeben. Laut EurObserv'ER Berechnungen, diese basieren teilweise auf durchgeführten Arbeiten von IRENA, dem International Renewable Energieagentur und Solar PACES, eine Internationale Energieagentur-Programm, installiert CSP Kapazität in der ganzen Welt in 2016 stand bei etwa MW, verstärkt um 273 MW neu angeschlossener Kapazität. Die installierte Kapazität blieb unverändert in Europa (2 313,7 MW einschließlich Pilotprojekt) Anlagen), Nordamerika (1 758 MW) und der Nahe Osten (123 MW). Die meisten von den neue Kapazität wurde in Afrika installiert und von 169 MW im Jahr 2015 auf 429 MW im Jahr 2016 (260 MW hinzugefügt). In Asien 10 MW Kapazität wurde angeschlossen (268 MW insgesamt in 2016) und etwas weniger als 3 MW in Australien (der Pilot Jemalong und Sundrop Tower Anlagen), die in Australien und Ozeanien bis 6 MW. Afrika Marokko und Südafrika Im Jahr 2016 war der Kontinent Afrika der am aktivsten für die Installation von CSP-Anlagen. Am 4. Februar 2016 hat Marokko eingeschaltet die Noor 1 - Anlage (160 MW) in der Nähe der Stadt Ouarzazate. Noor 1 wurde zur Welt siebtstärkste CSP-Anlage nach den fünf amerikanischen Pflanzenkomplexe von Ivanpah (392 MW), SEGS (354 MW), Solana (280 MW), Mojave (250 MW), Genesis (250 MW) und Spaniens Solaben-Komplex (200 MW). Noor 1 ist die erste Tranche eines Komplexes mit einer Auslegungskapazität von 580 MW. Das Parabolrinnen-Anlage wird Strom liefern zu ungefähr Leuten von der Dämmerung bis Sonnenuntergang und dann noch 3 Stunden Verwendung von "Schmelzsalz" -Speichertechnologie. Bauarbeiten am zweiten Tranche wurde am selben Tag wie begonnen Noor 1 wurde beauftragt, zu konstruieren Noor 2, eine Parabolrinnenanlage mit 200 MW und Noor 3, ein 150 MW Turmwerk. Jeder hat 8 Stunden Speicherkapazität und Die beiden sollen 2018 in Betrieb gehen. Die letzte Phase, Noor 4, wird PV-Technologie verwenden (70 MW). Auf der COP21 das Königreich von Marokko hat angekündigt, dass es geplant hat auf einen 52% erneuerbaren Strom zu erreichen Anteil bis 2030 (im Vergleich zu Ziel von 42% bis 2020). Am folgenden Tag, am 5. Februar 2016, die Khi Solar One Anlage, ein 50 MW Turm Pflanze, ging in Stream in Südafrika, in der Nähe der Stadt Upington, Northern Kapprovinz. Die jährliche Produktion der Anlage wird voraussichtlich MWh betragen, mit einem "Sattdampf" -System, das speichert die erzeugte Wärme für 2 Stunden. Das Land gab daraufhin den Bokpoort in Auftrag (50 MW) Parabolrinnenanlage auf 14. März 2016, in der Nähe der Stadt Groblershoop, in der gleichen Provinz. Hier, jährlich Die Produktion wird voraussichtlich MWh betragen Verwendung von "Schmelzsalz" Speichertechnologie um mehr als 9 Stunden abzudecken. Südafrika hat mehr CSP-Anlagen im Bau - der Xina Solar One (100 MW) parabolisch Troganlage, die in Betrieb gehen soll im Jahr 2017 der Kathu Solarpark (100 MW) Parabolrinnenanlage und der Redstone (100 MW) Turmanlage, die hoch sein sollte und läuft im Jahr Südafrika trat aus seinem konzentrierten Solarstromsektor im Jahr 2015, als es den KaXu Solar anschloss (100 MW) Parabolrinnenanlage.

66 Einleitung und Ausgangslage Globale solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung bis 2016, Stand 9/2017 (2) Asien - China China wird bald der neue CSP werden Hochburg. Ende 2016 Phase I von Sun Can Dunhuang ging weiter Strom mit einer Tonnen schweren "Salzschmelze Lagerraum, der es theoretisch gibt 15 Stunden Energiespeicherung mit dem Absicht, dafür zu sorgen, dass die Pflanzen arbeitet rund um die Uhr. Konstruktion von Phase II ist eine 100 MW Turmanlage unterwegs. Es ist nur eine von 20 Pilotanlagen Projekte (für insgesamt 1,4 GW) ausgewählt von der Nationalen Energiebehörde (NEA). Die Pflanzen werden in den Provinzen angesiedelt die die beste Belichtung genießen die Sonne, nämlich Qinghai, Gansu, Hebei, Innere Mongolei und Xinjiang und umfassen 9 Turmwerke, 7 Parabolrinnen Pflanzen und 4 lineare Fresnel-Pflanzen. Das Pflanzen können einen Einspeisetarif erhalten von 1,15 RMB / kwh ( 0,015 / kwh) bis 2018, die nach 2019 angepasst wird. Nahe Osten Der Nahe Osten hat keine Absicht zu stehen Leerlauf. Saudi-Arabien sollte in Betrieb gehen seine Duba 1 ISCC (43 MW) parabolisch Troganlage im Jahr 2017 und der Waad Al Shamal ISCC (50 MW) Parabolrinnenanlage im Jahr Israel baut derzeit das Kraftwerk Ashalim (121 MW) in die Wüste Negev, die geplant ist im Jahr 2018 in Betrieb gehen. Es wird das sein das höchste Turmwerk der Welt (250 Meter) und empfangen Licht von 29,2 m2 reflektiert Spiegel, von ihnen. Weitere 110 MW CSP-Anlage wird ebenso hinzugefügt wie eine PV Anlage mit einer Kapazität von etwa 30 MW im Jahr 2018, die Kapazität des Standorts auf 310 MW zu erhöhen, d. h. 1,6% der israelischen Stromnachfrage. Im Juni 2016 startete Dubai eine Ausschreibung für eine 200 MW Anlage zur Abdeckung der ersten Phase eines Bauprogramm mit 1 GW Kapazität im Mohammed bin Rashid al-maktoum Solarpark. Die Spezifikationen pulat, dass Turm-Technologie muss zusammen mit einer 8-12 Stunde verwendet werden Lager, mit Inbetriebnahme nach finden im April 2021 statt. Der europäische Markt (siehe EU-28) Globale Zusammenfassung 2015: - Globale Stromerzeugung nahm im Jahr 2015 auf 9,4 TWh zu - Globale CSP-Leistung nahm um 0,5 GW im Jahr 2015 auf 4,8 GW zu. - Spanien und die Vereinigten Staaten bleiben Marktführer bei der installierten Gesamtleistung im Jahr Neue CSP-Anlagen in Ländern mit hoher Sonneneinstrahlung im Jahr 2015 sind entstanden in USA und Indien - Zunehmender Bereich von Hybrid-CSP-Anwendungen - Der Trend geht zu größeren Anlagen, um einerseits die Vorteile von Strahleneffekten zu nutzen und anderseits durch verbesserte Konstruktion und Fertigung die spez. Kosten je MW installierte Leistung zu senken. Quellen: EUR Observ ER CSP und Solarthermie Barometer, Ausgabe 6/2017 ; REN 21 - Renewables 2017, Global Status Report, Ausgabe 6/2017, IEA , 9/2017

67 Faktenübersicht zu solarthermischen Kraftwerke; Stand 11/2011 Ressource: Standorte: Einsatzgebiete: Leistungsbereich: Stromkosten heute: direkte Solarstrahlung, ggf. mit Speichersystem; Hybridbetrieb mit fossilen und Biobrennstoffen ist möglich aride Zonen in Südeuropa, Nordafrika, Arabische Halbinsel, Nordamerika Stromerzeugung, Kraft-Wärmekopplung für zusätzliche Kälteerzeugung, Wasserentsalzung und Prozesswärme Paraboloid /Dish-Anlage ca. 10 kw pro Modul, Turmkraftwerk, Rinne MW rein Solar: 9-22 Cent/kWh hybrid: 4-10 Cent/kWh Quelle: BMU- Erneuerbare Energien, Innovationen für eine nachhaltige Energiezukunft, 11/2011

68 Grafik Bouse 2017 Ausgewählte Schlüsseldaten solarthermischer Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung in der Welt im Jahr 2015/16* Rahmen- und Energiedaten 2015 (2016): - Bevölkerung (Jahresmittel) (k.a Mio.) - Bruttostromerzeugung (BSE) TWh (k.a. TWh) - Bruttostromverbrauch (BSV) TWh (k.a. TWh) Ausgewählte Schlüsseldaten CSP-Kraftwerke 2015 (2016): Stromproduktion: GWh = 9,4 TWh (k.a. GWh) - Weltanteil 0,04% (k.a. %) Installierte Leistung zum Jahresende: MW = 4,7 GW - TOP 3 Länderrangfolge Spanien, USA, VEA (4.815 MW = 4,8 GW) Zubau installierte Leistung: 370 MW = 0,4 GW ( 110 MW = 0,1 GW) - TOP 3 Länderrangfolge Spanien, USA, - Jahresvolllaststunden: h/jahr (k.a. h/a) Stromerzeugung GWh / 4,705 GW Leistung 1) Beschäftigte: (23.000) * Daten 2016 vorläufig, Stand 6/2017 VAE = Vereinigte Arabische Emirate Energieeinheiten: 1 GWh = MWh 1) Reale Ermittlung Jahresvolllaststunden 2015 mit Bezug auf die Durchschnittsleistung von 4,520 GW = h/jahr Quellen: IEA Statistik Strom und Wärme 2015, 9/2017 ; REN21 Renewables 2017, Global Status Report, Ausgabe 6/2017,

69 Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromversorgung, Teil 1

70 BSE (TWh) Grafik Bouse 2018 Globale Entwicklung Brutto-Stromerzeugung (BSE) /16, Prognose bis 2040 nach IEA (1) Jahr 2015: Gesamt TWh (Mrd. kwh) = 24,3 Bill. kwh 1) ; Veränderung 1990/ ,6% kwh/kopf ohne Pumpspeicherstrom mit Pumpspeicherstrom 1) * 2016* 2020* 2040* * Daten ab 2015 vorläufig, IEA Prognose 2020/40 im Jahr 2014; Stand 9/2017 Bevölkerung (Jahresdurchschnitt) 2015: Mio. 1) Inklusiv Pumpspeicherstrom (z.b. Jahr 2010: 151 TWh; 2015: 90 TWh) Quellen: OECD/IEA Statistik Strom & Wärme in der Welt , 9/2017 aus BMWI Energiedaten Tab. 36, 1/2018; REN21-EE 2017, 6/2017

71 Grafik Bouse 2017 Globale Brutto-Stromerzeugung (BSE) nach Energieträgern mit Anteile erneuerbare Energien 2015 nach IEA (2) Gesamt TWh (Mrd. kwh) = 24,3 Bill. kwh 1) ; Veränderung 1990/ ,4% kwh/kopf Mineralöle 4,0% Sonstige 3) 0,6% Kernenergie 10,6% Erneuerbare Energien 2) 22,8% Kohlen 1) 39,2% Erdgas 22,8% Beitrag fossile Energien 66,0% * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Weltbevölkerung (Jahresdurchschnitt) Mio. 1) Kohlen einschließlich Torf 2) Erneuerbare Energien = TWh: reg. Wasserkraft 16,0%, Windenergie (3,4%), Bioenergie (1,7%), Geothermie (0,3%), Solar (1,1%), biogener Abfall u.a. (0,3%) 3) Nicht biogener Abfall 50% + Wärme 67 TWh (0,3%) sowie nicht erneuerbarer Pumpspeicherstrom 90,0 TWh (0,3%) Quellen: IEA - Strom & Wärme in der Welt 2015, 9/2017 aus IEA Key World Energy Statistics 2017, 9/2017

72 Globale Brutto-Stromerzeugung (BSE) nach Energieträgern mit Anteile erneuerbare Energien im Jahr 2016 nach REN21 (3) Gesamt: TWh (Mrd kwh) * Beitrag Erneuerbare Energien TWh (Mrd. kwh), Anteil 24,5%; Anteil CSP 9,4 TWh, Anteil 0,04%* * Daten 2016 vorläufig, REN21-Schätzungen auf der Grundlage erneuerbarer Erzeugungskapazität in Betrieb zum Jahresende 2016 Quellen: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 33, 6/2017; BMWI EE in Zahlen, Nationale und internationale Entwicklung 2016, S,. 49, 9/2017; IEA 9/2017

73 Grafik Bouse 2017 Globale Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien 2015 nach IEA (4) Biogener Abfall u.a. 1,0% 2) Gesamt TWh (Mrd. kwh), Weltanteil 22,8% von TWh (Mrd. kwh) Beitrag CSP 9,4 TWh, Anteil BSE-Welt 0,04% Reg. Wasserkraft 70,1% 1) Geothermie 1,4% Solar 4,6% Bioenergie 7,8% Windkraft 15,1% 1) Wasserkraft ohne nicht erneuerbaren Strom aus Pumpspeicherkraftwerken von 90,0 TWh = TWh 2) Erneuerbare Energien (TWh) = 5.551, davon reg. Wasserkraft 3.889, Windenergie 838, Bioenergie 434, Solar 256, Geothermie 80, Bioabfall und Meeresenergie 54 Quelle: OECD/IEA - Strom & Wärme in der Welt , 9/2017, IEA Key World Energy Statistics 2017, 9/2017

74 BSE (GWh) Grafik Bouse 2017 Globale Entwicklung der Brutto-Stromerzeugung aus solarthermische Kraftwerken (CSP) (1) Jahr 2015: Gesamt GWh = 9,4 TWh, Veränderung VJ + 11,8% Anteil 0,04% von der BSE TWh * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Quelle: IEA Statistik Strom und Wärme bis 2015, 9/2017 ;

75 Grafik Bouse 2017 Top 3 Länder-Rangfolge der globalen Brutto-Stromerzeugung (BSE) aus solarthermischen Anlagen (CSP) im Jahr 2015 Jahr 2015: Gesamt GWh = 9,4 TWh, Veränderung VJ + 11,8% Anteil 0,04% von der BSE TWh Strombereitstellung (TWh) Anteile: Spanien ,4% USA ,6% VAE 1) Top 3-Länderanteil: 99,6% 2,6% EU-28 OECD ,4% 97,1% Welt % * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 1) VAE Vereinigte Arabische Emirate Quelle: IEA - Strom & Wärme in der Welt bis 2015, 9/2017 aus

76 Grafik Bouse 2017 BSV (TWh) Globale Entwicklung Brutto-Stromverbrauch (BSV) Jahr 2015: Gesamt TWh (Mrd. kwh) = 24,4 Bill. kwh; Veränderung 1990/ ,5% kwh/kopf* * Bruttostromverbrauch (BSV) = Bruttostromerzeugung (BSE) + Einfuhr - Ausfuhr * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Bevölkerung (Jahresdurchschnitt) 2015 = Mio. 1) Jährlich geringfügige Abweichungen beim BSV gegenüber BSE Quelle: OECD/IEA Statistik Strom & Wärme in der Welt , 9/2017 aus

77 Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromversorgung, Teil 2

78 Entwicklung ausgewählte globale Indikatoren (Kennzahlen) von erneuerbaren Energien mit Beitrag Photovoltaik (PV) zur Stromerzeugung 2015/16 Jahr 2016: Gesamte installierte Leistung GW, Beitrag CSP 4,8 GW (Anteil 0,2%) Technologien Einheit Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 21, Ausgabe 6/2017

79 Globale installierte Gesamt-Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien Ende 2016 nach REN21 Gesamt GW, Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) 4,8 GW, Weltanteil 0,2% aus BMWI- Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 50, 9/2017

80 TOP 5 Länder bei der globalen Gesamtkapazität von erneuerbaren Energien mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) zur Stromerzeugung Ende 2016 Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report (GSR), S. 25, Ausgabe 6/2017

81 Globale installierte Gesamtleistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit Beitrag solarthermische Kraftwerke (CSP) nach TOP-Regionen und Ländern 2016 Gesamte installierte Leistung GW Beitrag CSP: Welt 4,8 GW (Weltanteil 0,2%), Beitrag EU-28:2,3 GW (Weltanteil 0,1%) Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 166, Ausgabe 6/2017

82 Globale erneuerbare Stromkapazitäten ohne Wasserkraft * 1) nach wirtschaftspolitischen Ländergruppen und TOP 6-Länder Ende 2016 Wirtschaftspolitische Ländergruppen TOP 6-Länder 1) * Kapazität = Installierte Leistung ohne Wasserkraft BRICS-Staaten: Brasilien, Russland, Indien, China und Südafrika Quelle: REN21 Renewables 2017, Global Status Report, S. 33, Ausgabe 6/2017

83 Globale installierte Zubau-Leistung zur Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien mit solarthermische Kraftwerke (CSP) Ende 2016 nach REN21 (5) Gesamt 161 GW, davon Beitrag solarthermische Kraftwerke 0,1 GW, Anteil 0,1% aus BMWI- Erneuerbare Energien in Zahlen - Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 50, 9/2017

84 Globale TOP 5 Länder beim Investment, Zubau installierte Leistung und Produktion erneuerbarer Energien mit solarthermische Kraftwerke (CSP) Länder berücksichtigt sind nur diejenigen, die von Bloomberg New Energy Finance (BNEF) bedeckt; BIP (zu Anschaffungspreisen) und Bevölkerungsdaten für das Jahr 2015 und alle von World Bank. BNEF Daten gehören die folgenden: alle Biomasse, Geothermie und Windenergie-Projekte von mehr als 1 MW; Alle Wasserkraftprojekte von zwischen 1 und 50 MW; alle Solar Kraft-Projekte, mit denen weniger als 1 MW geschätzt getrennt und wird als kleine Projekte oder kleine verteilte Kapazität; Alle Meeresenergie-Projekte; und alle von Biokraftstoffen Projekte mit einer jährlichen Produktionskapazität von 1 Mio. Liter oder mehr. 2 Solar-Wassersammler (Heizung) Rankings sind für das Jahr 2015 und auf Kapazität auf Wasserbasis (glasierte und unglasierte) nur Sammler; einschließlich Luftkollektoren würde die Reihenfolge beeinflussen Kapazität hinzugefügt, indem die USA knapp vor Deutschland und nicht auf dem sechsten Platz, und würde keinen Einfluss auf die Reihenfolge der Top-Länder für die Gesamtkapazität oder pro Kopf. REN21: Renewables 2017, Global Status Report, S. 25, Ausgabe 6/2017

85 Durchschnittliche jährliche Wachstumsraten der Kapazitäten erneuerbarer Energien mit Beitrag CSP und Biokraftstoffproduktion 2014/ Wachstumsraten solarthermische Kraftwerke, CSP-Kapazität: Jahr %, Jahre 2009 bis % Quelle: REN21 - Renewables 2015, Global Status Report, S. 28, Ausgabe 6/2015

86 Installierte Leistung (MW) Grafik Bouse 2017 Globale Entwicklung der kumulierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) (1) Ende 2016: Gesamt MW = 4,8 GW Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, 6/2017

87 Globale Entwicklung der kumulierten Leistung von solarthermischen Kraftwerken (CSP) nach Ländern (2) Ende 2016: Gesamt MW = 4,8 GW Anteile ,1% 47,8% 36,1% Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 73, Ausgabe 6/2017

88 Globale Entwicklung der Energiespeicherung und Zubau aus solarthermischen Kraftwerken (CSP) Jahr 2016: Gesamt 11,9 GWh, Zubau 0,7 GWh Quelle: REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 73, Ausgabe 6/2017

89 Globale Länder solarthermischer Kraftwerken (CSP) nach installierter Leistung und Zubau zur Stromerzeugung Ende 2015/16 Ende 2016: Gesamte installierte Leistung MW, davon Zubau MW (Anteil 2,3%) Länder Gesamtinstallation Ende 2015 Neuinstallation 2016 Gesamtinstallation Ende 2016 Anteile (%) 47,8 36,1 4,7 4,2 3,7 2,1 0,5 0,4 0,2 0,2 0,1 Quelle: REN 21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 171, Ausgabe 6/2017,

90 Energie & Wirtschaft, Energieeffizienz

91 Jahres-Volllaststunden (h/jahr) Grafik Bouse 2017 Entwicklung der Jahresvolllaststunden von solarthermischen Kraftwerken (CSP) in der Welt Jahr 2015: Installierte Leistung Brutto-Stromerzeugung Jahresvolllaststunden (Stromerzeugung GWh / Leistung 4,815 GW ) MW = 4,8 GW; GWh = 9,4 TWh (Mrd. kwh) h/a * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2017 Quellen: IEA Statistik Erneuerbare Energie und Abfall bis 2015, 9/2017 ; REN21 Renewables bis 2017, Global Status Report, bis Ausgabe 6/2017,

92 Jahres-Volllaststunden (h) Vergleich der Jahresvolllaststunden bei der Stromerzeugung aus erneuerbaren Energien (EE) mit Beitrag solarthermische Kraftwerke in der Welt im Jahr Jahresausnutzungsdauer Anteil an max. Jahresstunden von h/jahr 64,9% 49,8% 42,3% 23,7% 23,2% 12,9% 34,7% Energieträger Installierte Leistung Stromerzeugung Jahres- Volllaststunden GW TWh h/a Bioenergie 2) 106, Wasserkraft 1) Geothermie 13, Windenergie Photovoltaik Solarthermie 3) 5, Gesamte EE Vollbenutzungsstunden (h/jahr) = Bruttostromerzeugung (GWh x 10 3 / installierte Leistung (MW) = max h/jahr * Daten 2015 vorläufig, Stand 9/2016 1) ohne installierte Leistung in Pumpspeicherkraftwerken 2) Biomasse mit Deponie -und Klärgas und Anteil biogener Abfall 50% 3) Solarthermische Kraftwerke und Meeresenergie Energie- und Leistungseinheiten: 1 GWh = 1 Mio. kwh; 1 MW = kw; Quellen: REN21 aus BMU- Erneuerbare Energien in Zahlen, Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 49/50; 9/2017 ; IEA 9/2017 Mittlere Energieeffizienz bei der Stromerzeugung aus solarthermischen Kraftwerken Jahresvolllaststunden h/a = 22,3% Jahresausnutzungsdauer von max h/a

93 Globaler Status der erneuerbaren Energietechnologien mit Beitrag CSP Wichtige Daten, spez. Investitionen und Stromerzeugungskosten, Stand 6/2015 Solarthermische Kraftwerke * Wechselkurse im Jahr 2014: 1 = 1,338 US-$; 1 US-$ = 0,752 CSP = Solarthermische Kraftwerke Quelle: REN21 - Renewables 2015, Global Status Report, S. 75, Ausgabe 6/2015

94 Globale Beschäftigte in den Erneuerbare-Energien-Sektoren mit Beitrag CSP im Jahr 2016 (1) Gesamt: 9,8 Mio., davon 8,3 Mio + 1,5 Mio. große Wasserkraft, 14,0%) Beitrag CSP , Anteil 0,3%, davon EU , Anteil 0,1% von 8,3 Mio. Quelle: IRENA aus REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 43, Ausgabe 6/2017

95 Globale Beschäftigte in den Erneuerbare-Energien-Sektoren nach ausgewählten Ländern mit EU-28 im Jahr 2016 (2) Gesamt 8,3 Mio ohne große Wasserkraft, davon EU-28 1,2 Mio. (Anteil 14,0%) Beitrag CSP , Anteil 0,3%, davon EU , Anteil 0,1% von 8,3 Mio. Quelle: IRENA aus REN21 - Renewables 2017, Global Status Report, S. 43, Ausgabe 6/2017

96 Globale Beschäftigte in den Erneuerbare-Energien-Sektoren im Jahr 2016 (3) Gesamt 9,8 Mio. aus BMWI- Erneuerbare Energien in Zahlen, Nationale und internationale Entwicklung 2016, S. 53, Stand 9/2017

97 Beispiele aus der Praxis

98 1. Stufe des Solarkraftwerks Noor 1 (Parabolrinnenkraftwerk) in Quarzazate, Marokko ist am 4. Februar 2016 in Betrieb gegangen (1) Umweltfreundlicher Strom für 1,3 Millionen Menschen Marokko Vorreiter in Sachen Energiewende Der Bau des größten Solarparks der Welt, welcher mit Hilfe der KfW in Marokko entsteht, schreitet voran. Das erste von insgesamt vier Kraftwerken wurde im Beisein des Königs Mohammed VI von Marokko am 4. Februar 2016 ans Netz angeschlossen. Noor 1, arabisch für "Licht", hat eine Kapazität von 160 Megawatt und wird Strom für Menschen erzeugen. In den nächsten Jahren werden nahe der Stadt Ouarzazate am Atlasgebirge im Süden Marokkos insgesamt vier Kraftwerke mit der Leistung von 580 MW entstehen, die Strom für rund 1,3 Millionen Menschen liefern. Gegenüber der konventionellen Stromerzeugung werden jährlich mindestens Tonnen CO 2 - Ausstoß vermieden. Der Komplex bei Ouarzazate genießt auch international große Aufmerksamkeit. Er soll der klimafreundlichen Zukunftstechnologie zum Durchbruch auf dem ganzen Kontinent verhelfen und Nachahmer in anderen nordafrikanischen Ländern finden. In dem Parabolrinnenkraftwerk wird das Sonnenlicht über die neun Meter hohen Spiegel auf Röhren in mit Spezialöl gelenkt, die im Kraftwerk Wasser zum Verdampfen bringen und so eine Turbine antreiben. Quelle: Bankengruppe KfW aus vom , Südkurier vom

99 Solarkraftwerk Noor 1 (Parabolrinnenkraftwerk) in Quarzazate, Marokko (2) In Marokko geht ein neuartiges Mega-Solarkraftwerk in Betrieb, das mit Sonnenstrahlen extreme Hitze erzeugt. "Noor" könnte zu einem Vorbild für die Branche werden. Es ist ein Megaprojekt, das derzeit am Rande der Sahara entsteht, nahe der marokkanischen Stadt Ouarzazate. Die Solaranalage Noor 1 erstreckt sich auf einer Fläche, die so groß ist wie 2100 Fußballfelder. Sie soll Ende des Jahres in Betrieb gehen und 160 Megawatt an Leistung liefern. Sie ist nur der erste Teil eines riesigen Komplexes mehrerer Solarkraftwerke sollen die Abschnitte Noor 2 und Noor 3 fertiggestellt werden, die Anlage wäre dann das größte solarthermische Kraftwerk der Welt. Es würde genug Strom liefern, um die Region um Marokkos Hauptstadt Rabat mit ihren 1,2 Millionen Einwohnern zu versorgen. Das gut acht Milliarden Euro teure Projekt Noor führt in einer kleineren Dimension eine Idee fort, die die ambitionierte Desertec-Kooperation vor zwei Jahren begraben musste. Der Strom aus Marokko wird zwar nicht Europa erreichen. Aber eine Vielzahl von Anlagen nach dem Vorbild von Noor an verschiedenen Standorten könnte in Zukunft auch für Europa interessant werden. Die Lage ist perfekt: Ständig scheint die Sonne, und die Berge halten Sandstürme fern gewaltige, sieben Meter hohe Parabolspiegel stehen bereits jetzt bei Noor 1. Sie sind in insgesamt 400 Reihen von je 300 Metern Länge angeordnet. Das Prinzip der Anlage ist einfach. Die speziell beschichteten, von der bayerischen Firma Flabeg gebauten Parabolspiegel bündeln Sonnenstrahlen auf die Edelstahlleitungen im Zentrum der Rinne und erhitzen das darin fließende, synthetische Ölgemisch auf Temperaturen von bis zu 393 Grad. Damit die Energieausbeute optimal bleibt, folgen die Spiegel dem Lauf der Sonne, alle paar Minuten wird ihre Position computergesteuert nachjustiert. Immer wieder müssen die Spiegel des Parabolrinnen-Kraftwerks mit riesigen Bürsten vom Saharastaub befreit werden, sonst sinkt das Reflexionsvermögen. Es ist also keine herkömmliche Photovoltaik-Anlage, wie sie in nördlichen Regionen verbreitet ist. Die Parabolrinnen-Technik funktioniert nur an Standorten mit dauerhaft hoher Sonneneinstrahlung. Das Ölgemisch muss das Rohrsystem ständig durchströmen, seine Temperatur sollte zwischen 293 und 393 Grad Celsius liegen. Genau das ermöglichen die klimatischen Bedingungen rund um die Provinzhauptstadt Ouarzazate, die 1500 Meter über dem Meeresspiegel liegt. Die Lage ist noch aus einem anderen Grund vorteilhaft: Die lang gezogene Hochebene, auf der das Kraftwerk steht, ist von Bergen des Hohen Atlas und schroffen Felsschluchten umgeben und so gegen Sahara- Stürme geschützt. An diesem Ort am Rand der Sahara sind schon Blockbuster entstanden, zum Beispiel "Lawrence von Arabien", "Die Mumie" oder jüngst Teile der Serie "Game of Thrones". Die Sonne scheint hier praktisch 365 Tage im Jahr, täglich mindestens neuneinhalb Stunden lang, meist sogar länger. Die Sonnenstrahlung liefert so jährlich 2600 Kilowattstunden pro Quadratmeter, das ist etwa zweieinhalb Mal so viel wie in Deutschland. Und so klappt es, dass das Ölgemisch am Ende des Rohrsystems über einen Wärmetauscher Wasser erhitzt. Dadurch entsteht Wasserdampf, der eine konventionelle Dampfturbine der Firma Siemens antreibt. Sie liefert den Strom. Quellen: Süddeutsche Zeitung aus vom

100 Solarkraftwerk Noor 1 (Parabolrinnenkraftwerk) in Quarzazate, Marokko (3) Solarkraftwerk in Marokko: Südlich von Marrakesch am Atlasgebirge entsteht Noor, die größte Solar Power Station der Welt. Quelle: BDEW Streitfragen aus vom

101 Desertec Foundation Konzept Sauberer Strom aus Wüsten

102 Desertec Foundation Saubere Energie und lokale Wertschöpfung in Wüstenregionen (1) DESERTEC steht für saubere Energie und lokale Wertschöpfung in Wüstenregionen. Saubere Energie: Nach einer Lernphase werden die bisherigen Aktivitäten in der Fokusregion EUMENA werden nun global, um die Grundlage für Wohlstand zusammen mit der lokalen Bevölkerung zu schaffen skaliert. Gleichzeitig wird der DESERTEC Foundation auf die Beschleunigung der Energiewende in den Industrieländern arbeiten durch die Ergänzung der örtlichen Energie-Mix mit optimierter Ladesequenz der Wüstenstrom. "Es gibt immer Gründe, nicht um Dinge zu tun, aber zumindest ein wesentlicher Grund, Dinge zu tun: Die Verantwortung für unsere Erde, für die saubere Wohlstand aller Menschen, für unsere Kinder und Enkelkinder", sagt Roland Berger und er fügte hinzu: "Die Schwellenregionen dringend brauchen saubere und zuverlässige Energie als Grundlage für Wohlstand, Nahrung und Trinkwasser Produktion. Zur gleichen Zeit, können wir die Energiewende der reichen Welt mit Energieimporten aus Wüstenregionen zu beschleunigen. Wir müssen diese Entwicklung zu fördern. Es geht nicht um Deutschland und Europa, es ist unsere Verantwortung für den ganzen Planeten. Wir müssen die Zukunft der Kinder mit Technik von gestern nicht zu zerstören. " In seiner Funktion als Vorsitzender des Kuratoriums, Roland Berger symbolisch unterzeichneten ein Generationenvertrag zu diesem Zweck zusammen mit jungen Menschen in der Montgelassaal bei Bayerischer Hof in München am 22. Mai 2015: Roland Berger verspricht, alles tun, zusammen mit seinem Netze, um sicherzustellen, dass das DESERTEC-Vision wird Realität. Im Gegenzug haben die jungen Menschen, die aus allen Teilen der Welt sind ihm versprochen, sich für die Verbreitung der Idee, in ihren Heimatländern. Felix, der Gründer der globalen childen eine Jugendinitiative Plant-for-the-Planet (17) den Vertrag unterzeichnet: "Schon heute haben wir Kinder, die Reden zu halten über die Anpflanzung von Bäumen. Und von nun an, werden die jungen Menschen fördern auch Wüstenstrom. Wir haben bereits einen funktionierenden Fusionsreaktor, der zuverlässig von uns funktioniert und ist in einem sicheren Abstand: der Sonne. Wie Sie wissen, ist es nicht senden Sie uns keine Rechnungen und wenn die auf die Gesellschaft weitergegeben Kosten berücksichtigt werden, die erneuerbaren Energien mit Abstand die billigste Lösung. Vier Gigawatt saubere Kraftwerke an das Netz jeden Tag verbunden werden, um unser Überleben zu ermöglichen und sauber Wohlstand für alle Menschen im Jahr 2050 zu ermöglichen "

103 Desertec Foundation Saubere Energie und lokale Wertschöpfung in Wüstenregionen (2) Jonathan Walters, ehemaliger Direktor der Weltbank für die MENA-Region und jetzt ein neues Teammitglied in den Aufsichtsrat der DESERTEC: "Das Alter für Wüstenstrom ist es soweit: Im Moment, Marokko baut das größte Solarkraftwerk der Welt, den Vereinigten Arabischen Emiraten ist die Erzeugung von Solarenergie zu einem Preis von 6 US-Cent pro Kilowattstunde -die niedrigsten Preis Worldwide- wird Tunesien Planung eines Solarkraftwerks mit einer Leistung von Megawatt um in der Lage, um den optimierten Ladesequenz des zu verkaufen Solarenergie in Europa. Ich sage: "Europa, lassen Sie die Sonne an! Was könnte besser sein für Europa als der Solarenergie von der anderen Seite des Mittelmeers, dass zur gleichen Zeit erzeugt Arbeitsplätze gibt und damit stärkt die arabischen Demokratien. 90% der uns Menschen könnte mit sauberem Wüstenstrom versorgt werden. Die Welt hat, um Wege zu ihrer Wüstenstrom statt der Sperrung sie verwenden zu finden. Das ist, was DESERTEC geht und deshalb habe ich zu beteiligen. " Andreas Huber, Verwaltung von DESERTEC, fügt hinzu: "Im Jahr 2013 bestätigte der Industrie die Möglichkeit der unsere Vision in dem Bericht" Erste Schritte ". Auf lange Sicht, gibt es kaum eine andere Wahl, als die Mittelmeerregion als Zentrum statt einer Grenze zu verstehen. DESERTEC fördert dieses Verständnis global und beseitigt Blockaden. Bildungsmaßnahmen wie die Schulmaterial, wurde neu mit Greenpeace und der DESERTEC Akademien entwickelt gemeinsam mit Jugendlichen verdeutlichen das große Potenzial der Energie Kooperationen und schaffen Akzeptanz für die politische Umsetzung. Wir helfen, schnell zu beenden, das dunkle Zeitalter der "Ölbrenner". Zusätzlich zu den aktuellen Fokus-Region EUMENA die Stiftung in Zukunft vor allem in Brasilien, Chile, Mexiko, Iran, Indien, Westafrika und im südlichen Afrika zu engagieren. In Zukunft wird die DESERTEC Foundation viel mehr dezentrale und mit den Menschen vor Ort zu kooperieren. Die Strategie besteht darin, die 12 arbeitet derzeit Koordinatoren in der Welt zu stärken und sie zu einer internationalen Vereinigung, die DESERTEC-Allianz zu erweitern. Die Organisationen, die in den jeweiligen Ländern handeln wird nicht nur zur Sensibilisierung und Förderung der Umsetzung, sondern beispielsweise auch zu arrangieren Finanzierung für Kraftwerke. "Positive Auswirkungen für die Menschen in den betreffenden Ländern haben mit der Nutzung erneuerbarer Energien entstehen. Das Ziel, Arbeitsplätze von Bildung und Wissenstransfer zu erzeugen und um lokale Wertschöpfung wird durch die verstärkte Zusammenarbeit mit Hochschulen gefördert werden. ". Quelle: Desertec Foundation, München 1/2016 aus

104 Desertec Foundation Umsetzung Sauberer Strom aus Wüsten (1) Wer wir sind Die DESERTEC Foundation ist eine globale Initiative der Zivilgesellschaft mit dem Ziel, eine nachhaltige Zukunft zu gestalten. Es wurde am 20. Januar 2009 als Non-Profit-Stiftung, die aus einem Netzwerk von Wissenschaftlern, Politikern und Ökonomen rund um das Mittelmeer, die gemeinsam das DESERTEC Konzept wuchs gegründet. Gründungsmitglieder des DESERTEC Foundation sind die Deutsche Vereinigung des Club of Rom, Mitglieder des internationalen Netzwerks sowie engagierte Privatpersonen. Was wir tun Wir sind auf die schnelle weltweite Umsetzung der Arbeits-DESERTEC-Konzept, eine umfassende Lösung, die die globale Erwärmung bekämpft, sorgt für eine zuverlässige Energieversorgung und fördert die Entwicklung und Sicherheit. Das Team der Stiftung koordiniert die nationalen Verbände und ein Netzwerk von regionalen Koordinatoren sowie einem großen globalen Gemeinschaft von Unterstützern, die auf der ganzen Welt aktiv ist: - Wir erhöhen Bekanntheit für die Vorteile der DESERTEC und die Energie-Potenzial der Wüste Regionen - Förderung der Einrichtung der Rahmenbedingungen für eine globale Umstellung auf erneuerbare Energien notwendig - Unterstützung des Wissenstransfers und der wissenschaftlichen Zusammenarbeit - Foster Austausch und die Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft In der Mittelmeer-Region hat die DESERTEC Foundation bereits einiges bewegt u.a. durch die Initiierung des DESERTEC University Networks. Zukünftig werden wir uns in weiteren Wüstenregionen, wie Ostasien, engagieren. Sitz der Stiftung DESERTEC Foundation ist Rosenstr. 2, Hamburg, Internet: Tel.: 040 / ; Fax: Quelle: Desertec Foundation;

105 Desertec Foundation Umsetzung Sauberer Strom aus Wüsten (2) 2009: Gründung der DESERTEC Foundation Die DESERTEC Foundation wurde am 20. Januar 2009 als gemeinnützige Stiftung gegründet, um die Umsetzung des globalen DESERTEC-Konzeptes "Sauberer Strom aus Wüsten" weltweit voranzutreiben. Stiftungsgründer der DESERTEC Foundation sind die Deutsche Gesellschaft Club of Rome e.v., Mitglieder des Wissenschaftlernetzwerks TREC sowie engagierte private Förderer und langjährige Unterstützer der DESERTEC-Idee. 2010: Gründung der Industrieinitiative Transgreen/Medgrid Transgreen wurde im Juli 2010 im Rahmen des Mittelmeer-Solarplans der Union für das Mittelmeer gegründet. Diese Industrieinitiative soll den Bau von Stromleitungen im Mittelmeerraum vorantreiben. 2010: Gründung des DESERTEC University Networks Die DESERTEC Foundation gründete das DESERTEC University Network als wissenschaftliche und akademische Kooperationsplattform. Ziel des Netzwerkes ist es, Forschung und Lehre in den Wüstenländern durch DESERTEC-relevante Inhalte zu bereichern. Mitgründer sind, neben der DESERTEC Foundation, 18 Universitäten und Forschungszentren aus der MENA-Region. Weitere Institute aus Europa ergänzen das Netzwerk und fördern den Wissenstransfer. 2011, 2012, 2013: Projekte in Marokko, Tunesien und Ägypten Das erste Projekt, WEREEMa, ist eine Kooperation zwischen dem Bundesland Schleswig-Holstein und Marokko. Gefördert wird das Projekt von der Europäischen Union und dem Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit. Unter der Leitung der Investitionsbank Schleswig-Holstein arbeiten die DESERTEC Foundation und weitere Partner aus Marokko und Deutschland zusammen, um die Rahmenbedingungen für den Ausbau der Windenergie und anderer erneuerbarer Energien in Marokko zu verbessern. Dies soll durch den Aufbau von Bildungs- und Forschungsstrukturen, Netzstudien, Windmessungen, Pilotprojekte und wirtschaftliche Kooperation erreicht werden. Ziel des zweiten Projekts namens RE-Generation MENA ist, vor allem Studenten in Ägypten und Tunesien zu befähigen, sich in ihren entstehenden Demokratien dafür stark zu machen, dass ihre Länder die nötigen Rahmenbedingungen für den Ausbau erneuerbarer Energien schaffen. Gefördert wird das Projekt vom Auswärtigen Amt. Die DESERTEC-Kriterien sollen die ökologisch und sozial verträgliche Umsetzung von solaren Großprojekten in Wüstenregionen sicherstellen. Dabei geht es insbesondere um die Betrachtung der Wirtschaftlichkeit, der Versorgungssicherheit und der mit Projekten einhergehenden gesellschaftlichen Entwicklung und Umwelteinwirkungen. Die DESERTEC-Kriterien werden im Rahmen des DESERTEC-Dialog auf der Grundlage von ersten Prozesserfahrungen und durch den umfassenden Dialog mit den Interessengruppen kontinuierlich fortentwickelt. Der DESERTEC-Dialog wird gefördert vom Auswärtigen Amt. Quelle: Desertec Foundation;

106 Desertec Foundation Umsetzung Sauberer Strom aus Wüsten (3) Globale Mission Die Menschheit steht vor gewaltigen Herausforderungen: Bevölkerungswachstum und zunehmende Industrialisierung lassen den weltweiten Energiebedarf rasant ansteigen. Gleichzeitig birgt der globale CO 2 -Ausstoß die Gefahr eines unkontrollierbaren Klimawandels und mindert damit die Fähigkeit unserer Erde, menschliches Leben zu erhalten. Das DESERTEC-Konzept bietet eine Lösung: Das DESERTEC-Konzept zeigt einen Weg um Klimaschutz, Energiesicherheit und Entwicklung zu gewährleisten, indem vor allem die Standorte der Welt genutzt werden, die über das größte Potential an erneuerbaren Energien verfügen. Alle erneuerbaren Energien sind Teil des DESERTEC-Konzepts, ebenso die dezentrale Nutzung erneuerbarer Energien. Die sonnenreichen Wüsten der Erde spielen jedoch eine zentrale Rolle, denn sie empfangen in 6 Stunden mehr Energie von der Sonne, als die Menschheit in einem Jahr verbraucht. 90 Prozent der Menschen leben innerhalb einer Entfernung von Kilometern zu Wüsten das DESERTEC-Konzept ist somit dank verlustarmer Hochspannungs-Gleichstromübertragung weltweit umsetzbar. Von der Vision zur Realität Wir arbeiten an der schnellen weltweiten Umsetzung des DESERTEC-Konzepts, einer Lösung, die Klimaschutz und Energiesicherheit mit Entwicklungs- und Sicherheitspolitik verbindet. Das Team der Stiftung koordiniert die Landesgesellschaften und regionalen Netzwerk-Koordinatoren sowie eine große Gemeinschaft von Unterstützern, das rund um den Globus aktiv ist: - Wir schaffen Bewusstsein für die Vorteile von DESERTEC und das riesige Energiepotential von Wüstengebieten, - treiben die Schaffung von Rahmenbedingungen für eine globale Energiewende hin zu erneuerbaren Energien voran, - fördern Wissenstransfer und wissenschaftliche Kooperationen, - pflegen Austausch und Kooperation mit der Wirtschaft. Fokusregion EU-MENA (Europa, Naher Osten und Nordafrika) In der Mittelmeer-Region hat die DESERTEC Foundation bereits einiges bewegt. Durch Projekte in Marokko, Ägypten und Tunesien sowie durch die Gründung des DESERTEC University Networks unterstützt die DESERTEC Foundation Wissenstransfer und Zusammenarbeit im Bildungsbereich. Die Stiftung fördert den Austausch und die Zusammenarbeit mit der Privatwirtschaft. Engagement in weiteren Wüstenregionen Durch die Nutzung sauberen Wüstenstroms, kann Ostasien eine führende Rolle im Kampf gegen die globale Erwärmung einnehmen. Wir sind derzeit dabei, Kontakte mit Politikern, Ökonomen und Wissenschaftlern aus der Region aufzubauen, um für die Schaffung der notwendigen politischen Rahmenbedingungen zu werben. Quelle: Desertec Foundation; Stand 6/2014

107 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab 2020 bis 2050 (1) Planung einer Infrastruktur solarthermischer Kraftwerke in der Wüste Sahara/Nordafrika Die Sahara ist mit neun Millionen Quadratkilometern die größte Trockenwüste der Erde. Das entspricht in etwa der Größe der gesamten USA oder der 26-fachen Größe von Deutschland. Sie erstreckt sich von der afrikanischen Atlantikküste bis zur Küste des Roten Meeres und bildet annähernd ein Trapez von Kilometern westöstlicher und Kilometern nordsüdlicher Ausdehnung. Sie gehört zu den Wendekreiswüsten. Die Sahara ist größtenteils eine Steinwüste oder Felswüste (Hammada), oder auch Kies- beziehungsweise Geröllwüste (Serir); die klischeehafte Sandwüste (Erg) macht mit ca. 20 Prozent nur einen geringen Teil der Sahara aus. Nach den Plänen der am gegründeten Solarenergieinitiative Desertec sollen ab dem Jahr 2020 die ersten großen solarthermischen Kraftwerke in der Sahara Strom erzeugen für Europa. Nach Nitsch, DLR könnte der derzeitige gesamte Strombedarf der EU auf 0,4% der Fläche der Sahara ( km 2 ) erzeugt werden. Quelle: Desertec Foundation, München _PM ;

108 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab 2020 bis 2050 (2) Unternehmen und Politik in Deutschland wollen die Pläne zur Versorgung europäischer Haushalte mit Solarstrom aus Nordafrika und des Nahen Osten prüfen. Zu diesem Zweck wurde vereinbart eine Initiative zu Gründen, deren konstituierendes Treffen am 13. Juli 2009 stattfand. Dazu zählten das deutsche Außenministerium, Politiker aus Brüssel, Vertreter nordafrikanischer Staaten sowie 12 Unternehmen* wie Deutscher Bank, Siemens, RWE. Innerhalb dreier Jahre soll ein konkreter Umsetzungsplan für den Bau solarthermischer Kraftwerke in der nordafrikanischen Wüste und dem Nahen Osten entwickelt werden. Zur möglichen Rolle der Münchener Rück bei dem Projekt sagte der Sprecher, das Unternehmen könne sich dabei nicht nur als Rückversicherer engagieren. Auch ein direktes Investment in das Projekt sei vorstellbar. Außerdem sollen an dem Treffen auch Repräsentanten des Club of Rome teilnehmen, einer nichtkommerziellen Organisation, die sich mit globalen Fragen auseinandersetzt, unter anderem mit der Zukunft der Energieversorgung. Unter Federführung des Club of Rome wurde auch die Desertec-Initiative gegründet, die sich dem Projekt der Stromversorgung Europas, Nordafrikas und des Nahen Ostens mittels Solarstrom aus der Sahara verschrieben hat. Am wurde dann das Gemeinschaftsunternehmen DII von 12 Unternehmen* und der Desertec Foundation gegründet. ABB, Abengoa Solar, Cevital, Deutsche Bank, E.ON, HSH Nordbank, MAN Solar Millennium, Münchener-Rück, M + W Zander, RWE, SCHOTT Solar, SIEMENS

109 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab 2020 bis 2050 (3) Laut einer DLR-Studie Trans-CSP 2006 werden die Kosten zur Erzeugung von rund 15% des europäischen Strombedarfs bis zum Jahr 2050 auf rund 400 Mrd EUR (Geldwert 2000, also ohne Inflation) geschätzt. 350 Mrd EUR davon sollen in den Aufbau solarthermischer Verbundkraftwerke auf einer Fläche von qkm fließen, auf 45 Mrd EUR wurden die nötigen Investitionen in ein Gleichstromhochspannungsnetz (HGÜ) für den Stromtransport nach Europa geschätzt. Ein Sprecher des Essener Energieversorgers RWE bezeichnete die "Vision großer Solarthermie-Kraftwerke in der Sahara" als interessant. "Wir wollen sie weiter ausloten. Deswegen haben wir, am 13. Juli an der konstituierenden Sitzung des Konsortiums teilgenommen", sagte er. Schwerpunkt des Konsortiums solle die gemeinsame Prüfung und Vertiefung einer Machbarkeitsstudie sein. "Noch ist keine konkrete Investition geplant", schränkte der Sprecher ein. Eine Siemens-Sprecherin bestätigte ebenfalls, dass der Konzern zum Thema "Wüstenstrom für Europa" in Gesprächen mit der Münchner Rück und anderen Industrieunternehmen sei. "Desertec ist aus unserer Sicht ein visionäres und sehr spannendes Projekt", sagte sie. Die Deutsche Bank sprach auf Anfrage von Dow Jones Newswires von einem "sehr interessanten Thema". Allerdings wies der Sprecher darauf hin, dass es noch keinen Vertragsabschluss gebe. Web Seiten Quellen: Frankfurt - Dow Jones & Company, am 16. Juni 2009, VDI nachrichten , vom und

110 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab 2020 bis 2050 (4) Übersicht Megasolarkraftwerke* - Wüstenfläche zur globalen km 2, davon 1/6 für Europa Strombedarfsdeckung: - Gründungsmitglieder am 12 Unternehmen, z.b. Münchener Rück, Siemens, RWE, & G-Gesellschafter Deutsche Bank, Eon, MAN Solar, ABB, SCHOTT Solar des Gemeinschaftunternehmen sowie die Desertec Foundation DII GmbH am Solarstromlieferungen: ab Deckung des Strombedarfs: 15% für Europa, erforderliche Wüstenfläche km 2 bis Stromübertragungsnetz über Hochspannungs-Gleichstromübertragung (HGÜ), die Meerenge von Gibraltar: Stromverluste nach Europa: rd. 10%** auf km - Standorte der Solarkraftwerke: in politisch stabilen Ländern Nordafrikas und des Nahen Osten - Investitionen: 400 Mrd. Euro über mehrere Jahrzehnte verteilt, davon 45 Mrd. Euro ins Gleichstromhochspannungsnetz - Stromerzeugungskosten: 5 bis 7 Cent/kWh in Nordafrika 2020/25 nach DLR * Solarthermische Kraftwerke ** bei Wechselstromübertragung 60% Verluste Quellen: Stuttgarter Zeitung vom 17. Juni 2009, VDI nachrichten , vom und

111 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten ab 2020 bis 2050 (5) Quelle: vom

112 Deutsche Unternehmen forcieren Solarstromprojekt Desertec in Nordafrika und Naher Osten bis 2050 (6) Quelle: Desertec Foundation 2014,

113 Beispiele aus der Praxis

114 Ausgewähltes Beispiel Parabolrinnenkraftwerk in Kalifornien (USA) Der kommerzielle Betrieb begann 1984 in den USA. Die mittlerweile neun SEGS-Kraftwerke (SEGS = Solar Electricity Generation System) in Südkalifornien produzieren eine Leistung von insgesamt 354 MW. Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

115 Ausgewähltes Beispiel Solarturmkraftwerk in Kalifornien (USA) Quelle: IEA Kolloquium Solarenergie 2006; Vortrag Prof. Dr. Dr.-Ing.(habil.) Hans Müller-Steinhagen, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

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