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13. Dezember 2012

Solarstrom: Strom aus der Wüste

 Von Joachim Wille
Foto: dapd

Im Emirat Katar wird getestet, welche Solarstrom-Technologie am besten unter den extremen Wetterbedingungen in einem Wüsteland funktioniert. Hitze, Staub und Feuchtigkeit setzen dem Solar-Testfeld zu.

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Sisyphus hatte es leicht, im Vergleich. Ein Trupp Arbeiter rückt an. Die Leute haben Spezialbesen dabei, die aussehen wie überlange Wischmopps. Sie treten an die lange Reihe der Solarmodule heran – und starten ihr eigentümliches Sonnenballett. Sie fegen mit Elan von den blauschwarzen Zellen die dicke Staubschicht herunter, die die Stromproduktion sinken lässt, weil das Sonnenlicht nicht richtig durchkommt. Und sie wissen: Bald müssen sie wieder ran. Denn Staub in der Luft ist in einem Wüstenstaat wie dem Emirat Katar das normalste von der Welt.

Eine ganz Batterie von Solarstrom-Anlagen wurde jetzt in Doha, der Hauptstadt des Landes, in Betrieb genommen. Sie stehen im „Qatar Science and Technology Park“, nur ein paar hundert Meter vom Konferenzzentrum entfernt, in dem jüngst der UN-Klimagipfel stattfand. Solarmodule mit einer Leistung von insgesamt 400 Kilowatt produzieren hier Strom. Natürlich geht es nicht darum, mit der doch eher bescheidenen Kapazität den Strommix in dem erdgasreichen Kleinstaat am Arabischen Golf zu verändern. Das Technologie-Zentrum will testen, welche der verschiedenen Solarstrom-Technologien am besten unter den extremen Wetterbedingungen funktioniert, die in Wüstenländern herrschen.

Hitze, Staub und Feuchtigkeit

„Unsere Region ist mit Sonne verwöhnt, das macht sie eigentlich zu einer idealen erneuerbaren Energiewelle“, sagt der Technikpark-Chef Tidu Maini. Aber es müssten doch viele Probleme gelöst werden, um sie voll einzusetzen. Die drei Hauptprobleme sind: extreme Hitze, Staub, Feuchtigkeit. Der Ertrag der Solarzellen ist im Sonnengürtel der Erde theoretisch mindestens doppelt so hoch wie zum Beispiel in Mitteleuropa, wo die Wolken die Ausbeute oft stark abfallen lassen. Die Stromerzeugungskosten sinken im Süden unter die Hälfte. Doch besagte Faktoren erschweren die Solar-Option auch wieder.

Für moderates Klima geplant

So sind die Photovoltaik-Module für ein moderates Klima entwickelt, wo es nur selten wärmer als 30 Grad Celsius wird. „Hierzulande erreicht das Thermometer im Sommer teils über 50 Grad, und die dunklen Zellen selbst heizen sich sogar noch stärker auf“, sagte der Energiemanager Carl Atallah bei einem Besuch des Testfelds.

Atallah ist Chef der katarischen Tochter des US-Energiekonzerns Chevron, der auch Solaranlagen verkauft und das Testfeld in Katar mitbetreibt. Das Problem: Bei großer Hitze sinken die Erträge der Module deutlich ab, möglicherweise leidet auch die Haltbarkeit der Photovoltaik-Zellen, deren Lebensdauer normalerweise 25 bis 30 Jahre beträgt. Das weitere Augenmerk gilt nicht nur dem Staub, der sich auf den um rund 30 Grad geneigten Zellen absetzt, sondern auch der zähen Schmiere, die sich daraus bildet, wenn im Sommerhalbjahr die hohe Luftfeuchtigkeit zu der Extremhitze hinzukommt.

Arbeiter ausschwärmen zu lassen, um gigantische Solarfelder regelmäßig sauber zu putzen, ist natürlich keine Option. Zwar gibt es laut Atallah bereits automatisierte Reinigungsverfahren, allerdings nur im Teststadium. Auf dem Testfeld in Doha will man herausbekommen, bei welchen der unterschiedlichen Solar-Technologien die Leistung durch Hitze, Staub und Feuchtigkeit am wenigsten sinkt.

Hersteller im Wettstreit

In Doha treten Photovoltaik-Anlagen von bisher rund 25 verschiedenen Herstellern aus Europa, Asien und den USA gegeneinander an. Demnächst soll zudem noch die solarthermische Variante der Stromproduktion in den Vergleich einbezogen werden. Dabei wird das Sonnenlicht per Parabolspiegel konzentriert; es erhitzt ein Trägermedium in einem Rohr, das dann zur Dampfgewinnung für eine Turbine eingesetzt wird.

Die Hersteller haben ihre Module kostenlos geliefert – natürlich, weil sie einen großen Zukunftsmarkt erwarten. Freilich müssen sie hier nicht nur die Stabilität ihrer Produkte beweisen, sondern auch gegen die extrem niedrigen Preise der in Öl- und Erdgas-Kraftwerken produzierten Elektrizität konkurrieren. Hier und in anderen arabischen Erdöl- und Erdgas-Ländern kann die Photovoltaik nur eingeführt werden, wenn die Regierungen Einführungsprogramme auflegen.

In Katar gibt es freilich noch eine Besonderheit. Hier, wo 2022 die Fußball-WM stattfinden wird, sollen die neuen Stadien mit solarer Klimatisierung ausgerüstet werden. Wenn das funktionieren soll, müssen die richtigen Solartechniken dafür ausgewählt werden. Im Testfeld sollen die Ergebnisse bis 2015 ausgewertet sein. Danach bleiben noch sieben Jahre bis zum Anpfiff.

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