BuMa_2008_06 - Deutsche Bunsengesellschaft für Physikalische ...

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ASPEKTE Abb.8: GuD-Prozess: Das komprimierte Arbeitsgas wird im Receiver bis zu 1000° C aufgeheizt. Es gibt einen Teil seiner Energie in der Gasturbine ab, die Restenergie wird zur Umwandlung in Dampf ausgenutzt, der die Dampfturbine treibt. ZUKUNFTSPERSPEKTIVEN SOLARTHERMISCHER KRAFTWERKE Solarthermische Kraftwerke sind vor Allem in Nord- und Südafrika, dem mittleren Osten, Indien, China, Australien, Teilen Indonesiens, im Westen Nord- und Mittelamerikas und Abb. 9: oben: Weltkarte der solarthermischen Stromerzeugungspotenziale in GWh/m 2 a (blau 0 – 50, …….. grün 200 – 250 GWh / (km2 Jahr). unten: Weltkarte der Lichtemissionen als Indikator für den Stromverbrauch Teilen Südamerikas zu fi nden. Da Orte mit hohem solaren Direktstrahlungsanteil meist nicht in Gebieten liegen, in denen viel Strom verbraucht wird (Abb. 9) und der Flächenbedarf mit 2 ha/MW recht groß ist, ist die Entwicklung neuer Konzepte zum Transport der solarthermisch erzeugten Energie notwendig. Der gesamte Strombedarf Deutschlands kann mit einer Fläche 220 BUNSEN-MAGAZIN · 10. JAHRGANG · 6/2008 von nur 40 x 40 km solarthermischer Kraftwerke in Nordafrika gedeckt werden. Für Europa bietet sich daher zusammen mit den nordafrikanischen Staaten die Möglichkeit, an geeigneten Standorten in Nordafrika solarthermische Kraftwerke zu bauen. Nordafrikanische Staaten können somit zu einem wichtigen Energielieferanten Europas werden. Der Transport der solar erzeugten Energie über eine Wasserstoffwirtschaft, wie sie früher vielfach diskutiert wurde, ist jedoch mit sehr hohen Verlusten verbunden; daher bietet sich der Aufbau eines Hochspannungsgleichstromnetzes an. Mit dieser bereits heute verfügbaren Technik kann Strom ohne große Verluste über weitere Strecken, auch in Kabelleitungen unter Wasser, transportiert werden, was mit herkömmlichem Hochspannungswechselstrom nicht möglich ist. Es erscheint realistisch, über den Aufbau eines solchen Netzes den europäischen Strombedarf bis 2050 zu 50 % mit erneuerbaren Energien abzudecken. Um dieses Projekt zu verwirklichen sind jedoch hohe Investitionen auf europäischer Ebene zu tätigen und politische Widerstände zu überwinden. Aber der Anfang ist gemacht. Aufgrund der steigenden Rohstoffpreise, der Klimapolitik und den Vorteilen der Solarthermischen Stromerzeugung gegenüber anderen erneuerbaren Energien hat sich der Markt für solarthermische Kraftwerke sehr gut entwickelt, wie folgende Beispiele zeigen. 2004 hat die spanische Regierung beschlossen, solarthermischen Strom mit 18 cts/kWh zu fördern. Daraufhin sind zurzeit Projekte mit einer Gesamtleistung von über 1000 MW in Spanien in Bearbeitung. Das erste Kraftwerk ist seit Mitte 2007 am Netz. Auch im Westen der USA sind aufgrund der hohen Spitzenstrompreise und der Aufl agen zur Förderung der erneuerbaren Energien mehrere Kraftwerke bereits im Bau und zahlreiche in der Projektierungsphase. Im Mittelmeerraum wurde in Ägypten, Algerien und Marokko mit dem Bau von ersten Kraftwerken begonnen. Libyen hat mit MAN ein Rahmenabkommen über den Bau von solarthermischen Kraftwerken mit einer Kapazität von 3000 MW geschlossen. Die deutsche Solar Millenium AG hat in China ein Rahmenabkommen zur Realisierung von solarthermischen Kraftwerken mit einer gesamten Kapazität von 1000 MW bis 2020 abgeschlossen. In Gebieten mit hohem Direktstrahlungsanteil gehört mit der bereits heute verfügbaren Technik solarthermischer Strom zu den kostengünstigsten regenerativen Energiequellen. Daher kann mit solarthermischem Strom und mit dem Aufbau eines Hochspannungsgleichstromnetzes in Europa und im Mittelmeerraum ein signifi kanter Beitrag zu einer nachhaltigen zukünftigen Energieversorgung geleistet werden. Durch weitere technologische Verbesserungen und durch Massenfertigung der Kollektoren können solarthermische Kraftwerke in 10 - 15 Jahren wettbewerbsfähig mit fossilen Kraftwerken werden. Stromgestehungskosten unterhalb 10 cts/kWh werden schon ab 2010 erwartet.
DEUTSCHE BUNSEN-GESELLSCHAFT Horst Stegemeyer Wer denkt heute schon daran, wenn er seinen Flüssigkristall- Flachbildschirm einschaltet, dass alles mit einer Karotte anfi ng? Und realisiert, dass ein Botaniker vor 120 Jahren den ersten Flüssigkristall im Mikroskop erblickte? Es war der Österreicher Friedrich Reinitzer, der aus Karotten das Cholesterin isolierte und an dessen Derivaten einen „doppelten Schmelzpunkt“ beobachtete [1]. Der Weg der Flüssigkristalle bis in die Displays eines Flachbildschirms war lang und mühsam – ja unter heftigen Kämpfen musste der Physiker Otto Lehmann seine Kollegen überzeugen, dass es sich wirklich um einen neuen Aggregatzustand handelt! Dieser Weg „Vom Cholesterin zum Flachbildschirm“ wird anhand von Schautafeln und historischen Exponaten nachgezeichnet in einer Ausstellung im Bunsen-Archiv in Gießen. Vor einem Jahr wurde diese Ausstellung im Hause des Liebig-Museums eröffnet [2] und hat seitdem so manchen Besucher mit der Geschichte der Flüssigkristall-Forschung vertraut gemacht. Höhepunkt dieses ersten Jahres war eine Matinee am 1. Juni 2008, initiiert durch Ludwig Pohl, der zusammen mit Horst Stegemeyer diese Ausstellung eingerichtet hatte. Im Hörsaal AKTUELLES Ein Jahr Flüssigkristall-Ausstellung im Bunsen-Archiv Gießen Prof. Dr. Horst Stegemeyer Universität Paderborn Erwin-Pfefferle-Weg 10 79244 Münstertal Email: Horst.Stegemeyer@t-online.de des Liebig-Museums stimmte Ludwig Pohl die etwa fünfzig Gäste, Chemiker und interessierte Laien, in die Veranstaltung ein (Abb. 1). Horst Stegemeyer verstand es, in seinem Experimentalvortrag dem Publikum nahe zu bringen, warum Materie überhaupt gleichzeitig fl üssig und kristallin sein kann (Abb. 2-3). Nach einem Intermezzo in Liebigs Laboratorien – die faszinierenden Vorführungen aus Liebigs Zeiten durch Wolfgang Laqua dürfen hier nicht fehlen – wurden die Teilnehmer durch die Flüssigkristall-Ausstellung geführt. Wegen des beschränkten Raumes ist das nur in kleinen Gruppen möglich – so zog sich die Führung bei sommerlichen Temperaturen über mehrere Stunden hin. Der physische Einsatz der beiden „Museumsführer“ Pohl und Stegemeyer wurde durch das lebhafte Interesse der Gäste - von den ersten Flüssigkristall-Substanzen aus Halle, über die ersten Ziffernanzeigen bis hin zu der Innenansicht eines modernen Displays - reich belohnt (Abb. 4). Dieser Bericht möge dazu ermuntern, die Flüssigkristall-Ausstellung zu besuchen – einzeln, in kleineren Gruppen, Studenten und/oder auch interessierte Laien. Eine Besichtigung kann vereinbart werden mit dem Kurator des Liebig-Museums, Herrn Dr. Bernd Commerscheidt, unter der Telefonnummer 0641 – 76392 oder 0641 – 99 34 162. Zweckmäßig wäre eine Anmeldung per Email: bernd.commerscheidt@anorg.chemie.uni-giessen.de 1 2 3 4 LITERATUR [1] H. Stegemeyer, Bunsen-Magazin 9 (2007) 120 [2] H. Stegemeyer, L. Pohl, Bunsen-Magazin 10 (2008) 25 221
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