Solarenergie nutzt Elektrizität aus Biogas
Solarelektrische Systeme aus Parabolreflektoren und Stirling-Motoren sehen aus wie eine Gruppe von Satellitenempfangsantennen mit hochglanzpolierten, spiegelnden Oberflächen. Sie ermöglichen eine saubere und nachhaltige Energiegewinnung, doch wegen ihrer hohen Betriebskosten waren sie bislang unwirtschaftlich. Im Rahmen der Bemühungen zur Senkung der Kosten von 11.000 Euro/kWe auf 5.000 Euro/kWe wurde eine Biogas-Verbrennungsmaschine entwickelt, die die Elektrizitätsversorgung auch unter ungünstigen Wetterbedingungen aufrecht erhält. Die einzelnen Reflektoren sind so aufgebaut, dass sie die Energie der Sonne einfangen und auf einen Punkt fokussieren, wo die konzentrierte Strahlung einen äquivalenten Wert von 14.000 Sonnen/ 14.000kW/m² hat. Vom Brennpunkt des Reflektors gelangt die Strahlung anschließend zum Empfänger, wo die Energie auf ein Wärmetransportmedium wie z.B. Luft oder Helium übertragen wird. Die entstehenden Gase treiben die Stirling-Motoren und die mit ihnen gekoppelten Generatoren an, die schließlich die gewünschte elektrische Energie abgeben. Als Teil eines im Rahmen des Fünften Rahmenprogramms der EU durchgeführten Projekts wurden im spanischen Almería sechs 10kWe-Parabolreflektoren über einen Zeitraum von insgesamt 40.000 Betriebsstunden getestet, wobei eine Kostensenkung von 6.000 Euro/kWe erzielt wurde. Der Einsatz der Swirl-Biogas-Verbrennungsmaschine dürfte die Kostensenkung noch verstärken und zugleich für eine gleichmäßigere Elektrizitätserzeugung sorgen. Die Swirl-Brenner können mit Propangas, Erdgas und Biogas betrieben werden, und die letztere Energiequelle dürfte der BIODISH-Anlage letztlich die gewünschte Profitabilität verleihen. Die prinzipiellen Mechanismen für ihren Betrieb basieren auf einer Sandwich-Anordnung eines aus SiC-Keramik bestehenden Empfängers zwischen dem Brennpunkt des Reflektors und der Swirl-Verbrennungsmaschine. Der Swirl-Brenner erzeugt dabei eine Flamme auf der Rückseite des Empfängers, was die Übertragung der Energie auf das Wärmetransportmedium erleichtert. Die Konzentration der Strahlung am Empfänger kann vom Solar-Brennpunkt, vom Swirl-Brenner oder von einer Kombination aus beiden bewerkstelligt werden. Weitere Vorteile, die für einen Einsatz des Swirl-Brenners sprechen, ergeben sich aus der verbesserten Brennstoff- und Oxidationsmischung, die für eine Stabilisierung der Flamme, einer Minimierung der Schadstoffemissionen und einer Maximierung des Wirkungsgrades sorgt. Durch das Verbrennen von Biogas werden außerdem landwirtschaftliche Rückstände als natürliche Energiequelle und somit umweltfreundlich und zugleich wirtschaftlich verwertet. Damit ist das BIODISH als Kombination aus einem solarelektrischen Generator und dem Swirl-Brennersystem unabhängig von den äußeren Bedingungen und der Tages- oder Nachtzeit in der Lage, Elektrizität auf profitable Weise zu produzieren - 24 Stunden am Tag, sieben Tage die Woche.