Wissenschaftliche Erläuterung
Die Sonne ist nicht nur 1,3 Millionen mal größer als die Erde sie ist auch verdammt heiß! Ihre Energie wird schon seit Jahren mit Solarzellen genutzt doch es geht auch simpler: Mit einem Hohlspiegel konzentriert, können ihre Strahlen sogar Holzscheite entzünden! Dabei ist der effektivste Spiegel nicht der in Halbkugelform oder der Zylinder sondern die paraboloide Form, die wir von der guten alten Satellitenschüssel für den kabellosen TV-Empfang kennen.
Die Parabolform konzentriert die Strahlen in einem einzigen Brennpunkt, während die anderen Formen die Strahlen in einer Brennlinie sammeln. Der Unterschied lässt sich auch in Zahlen fassen: Die Kugelform bringt es an solchen Abschnitten allerhöchstens auf einen Konzentrationswert von 1 zu 500, unter Idealbedingungen schafft die flachere Version den bis zu vierfachen Wert! Und das alles immer streng dem physikalischen Gesetz folgend: Einfallswinkel = Reflexionswinkel. Damit dieses Prinzip funktioniert, muss nur noch eine weitere Bedingung erfüllt sein: Die Strahlen müssen parallel in den Spiegel einfallen.
Diese Methode wird nicht nur bei der Entzündung des Olympischen Feuers genutzt es gibt auch Anlagen, wo es im ganz großen Maßstab zur Energiegewinnung verwendet wird: Das Solarkraftwerk in der Mojave-Wüste bei Kramer Junction, Kalifornien: Auf über 2 Mio. m² sind hier seit mehr als 15 Jahren neun Parabolrinnenkraftwerke mit insgesamt 354 Megawatt Leistung im Einsatz. Diese Leistung reicht aus, um eine Stadt von der Größe Frankfurts zu versorgen.
Hier konzentrieren parabolisch gekrümmte Spiegel das Sonnenlicht (um den 80fachen Wert) auf ein Absorberrohr, wobei die Reflektoren (parabolisch geformte Spiegel aus extrem transparentem, silberbeschichtetem Glas) um eine Längsachse dem Sonnenstand folgen. Das Absorberrohr nimmt die konzentrierte Strahlung auf und überträgt sie bei Temperaturen bis zu 400° Celsius an eine durchströmende Wärmeträgerflüssigkeit (Wasser/Dampf, Thermo-Öl oder Salzschmelze). Der dann im Wärmetauscher erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, die mit einem Generator zur Stromerzeugung gekoppelt ist. Eine Studie des deutschen Forschungsverbunds Sonnenenergie zeigt, dass solche Parabolrinnen-Kollektoren bei Einstrahlungstemperaturen oberhalb von 50° die höchsten Jahreserträge liefern somit lassen sich solarthermische Kraftwerke momentan nur im Sonnengürtel der Erde wirtschaftlich betreiben.
