Im Januar 2009 ging das erste Solarturmkraftwerk Deutschlands in Jülich in den Testbetrieb. "Natürlich scheint die Sonne in Südspanien oder in Nordafrika mehr als hier", weiß Hoffschmidt. "Aber hier sind wir wissenschaftlich in der 'Pole-Position': Wir haben eine ganze Reihe von Forschungseinrichtungen in der direkten Umgebung, insbesondere des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das das Ganze mitentwickelt hat."

Auf einem Grundstück von 16 Hektar werden in Jülich Planspiegel, Heliostate, mit einer Gesamtfläche von knapp 20.000 Quadratmetern installiert. Die Heliostate folgen dem Lauf der Sonne und konzentrieren die Solarstrahlung auf einen 22 Quadratmeter großen Receiver, der in 55 Metern Höhe auf einem Turm installiert ist. Der Receiver besteht aus porösen keramischen Elementen, die von angesaugter Umgebungsluft durchströmt werden.

Diese heizt sich dabei auf etwa 700 Grad Celsius auf und gibt die Wärme anschließend in einem Abhitzekessel an den Wasser-Dampf-Kreislauf ab. Der dort erzeugte Dampf treibt eine Turbine an, die über einen Generator Strom produziert. Ein Wärmespeicher dient zur Überbrückung von Wolkendurchzügen und zur teilweisen Entkopplung der Stromerzeugung vom Strahlungsangebot.

Mit dem Solarturmkraftwerk Jülich soll die in Deutschland entwickelte Technik erstmals als System demonstriert und die Einzelkomponenten in ihrem Zusammenwirken optimiert werden. "Strategisch bedeutsam ist die Möglichkeit, zukünftig quasi vor der Haustür Test- und Entwicklungsarbeiten in einer echten Kraftwerksumgebung durchführen zu können", beschreibt der Vorstandsvorsitzende des DLR, Prof. Johann-Dietrich Wörner die Vorteile der zukünftigen Anlage anlässlich des Baustarts.

Mit der Anlage könne das gleiche erreichet werden wie in der Sahara. Nur stünden dafür weniger Stunden im Jahr zur Verfügung, so Hoffschmidt. Die Wissenschaftler benötigen lediglich ein breiteres Spiegelfeld und mehr Heliostaten. Die Technik wollen sie für Turmkraftwerke weltweit nutzen. Ziel sei es stets, die Anlage so auszustatten, dass sie unterschiedlichem Wetter standhält. "Wir wollen hier die Anlage kontinuierlich weiterentwickeln, dass wir das Kraftwerk für wechselhafte Wetterbedingungen weiter optimieren", so Hoffschmidt.

Wärmeenergie der Sonne soll durch ein Speichermedium in dem Turm gespeichert. Das Team um Hoffschmidt forscht mit Quarzsand. Dabei triff heiße Luft, die im Receiver entsteht, seitlich auf den Sand. Nachdem sie ihre Wärme abgegeben hat, soll der Sand in großen Silos gespeichert und später auf die Wärmeenergie zurückgegriffen werden.

"Man kann sich hier das Kraftwerk im Grunde als eine Art Kristallisationspunkt vorstellen, wo Industrie und Forschung ganz nah zueinander kommt", sagt Hoffschmidt. Mitunter gebe es Interessenskonflikte, doch letztlich bringe die gemeinschaftliche Arbeit neue Lösungen. "Das gibt uns die Möglichkeit, was wir erst im Labor entwickelt haben, hier in die Forschungsplattform zu bringen. Im nächsten Schritt 30 Meter höher oben ins Kraftwerk hinein."

Das solarthermische Kraftwerk in Jülich soll als Beispiel für ähnliche Kraftwerke in Südeuropa und Nordafrika dienen. Gleichzeitig eröffne sich die Chance, mit Erfahrungen aus der Praxis die Technik weiterzuentwickeln.

Das Kraftwerk wurde durch die Länder NordrheinWestfalen und Bayern sowie das Bundesumweltministerium gefördert. Außerdem beteiligen sich der Kraftwerksbauer KAM, Solarforscher des DLR und des Solar-Instituts Jülich (SIJ) sowie die Stadtwerke Jülich das Projekt. Die Betreiber wollen außer der Forschung auch 350 Haushalte mit Strom aus dem Kraftwerk versorgen.

"Wir haben jetzt das erste größere Projekt in Nordafrika, in Algerien", sagt Hoffschmidt. "Dort planen wir eine Anlage, die etwa fünf Mal so groß sein wird wie diese und das wäre nie zustande gekommen, wenn wir nicht hier eine Pilotanlage hätten, mit der wir zeigen konnten, dass es bereits funktioniert." Das SIJ der FH Aachen erstellt eine Machbarkeitsstudie im Auftrag der Algerischen Regierung und gefördert vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit (BMU).

Die algerische Regierung will die bislang größtenteils auf Öl- und Gaseinnahmen fußende Volkswirtschaft langfristig hin zu einer nachhaltigen und tragfähigen solaren Wirtschaft entwickeln.

Im Rahmen der Studie werden außer der Stromerzeugung auch die solare Kühlung, solare Wasseraufbereitung und Meerwasserentsalzung sowie solare Prozesswärme aufgezeigt. Diese sollen auch in das Konzept eines Ausbildungszentrums für erneuerbare Energien einfließen, das in der Nähe des Kraftwerks entstehen soll.

"Mit diesem Auftrag haben wir noch vor der offiziellen Inbetriebnahme des Jülicher Solarkraftwerks bewiesen, dass der Bau des Solarturmkraftwerks der strategisch richtige Schritt war, die von deutschen Wirtschafts- und Forschungseinrichtungen entwickelte Solarturmtechnologie auf dem Zukunftsmarkt Nord-Afrika zu platzieren", sagt Hoffschmidt.