Erstes Solarkraftwerk in Deutschland (1983) auf Pellworm

Die Stromerzeugung durch die Sonne unterscheidet zwischen der direkten (Photovoltaik-Technologie) und der indirekten (thermische bzw. solarthermisches Kraftwerk) Nutzung der Sonnenenergie. Bei der Photovoltaik-Technologie wird das Sonnenlicht direkt in den Solarzellen in Strom umgesetzt. In den solarthermischen Kraftwerken wird die Wärme der Sonne über Absorber als primäre Energiequelle verwendet.

Photovoltaik-Technologie
Eine Photovoltaikanlage besteht aus vielen miteinander verkoppelten Solarzellen. Über Halbleiterschichten wird in den Solarzellen Sonnenlicht in elektrischen Strom umgewandelt. Eine Neuheit ist die CPV-Technologie (Concentrated Photovoltaics).

Ein Bürgersolarpark (Photovoltaik-Freiflächenanlagen) fördert die Akzeptanz für Photovoltaikanlagen. Warum muss man auf jedes Haus eine eigene Anlage packen? Sinnvoller ist es, in einer Gemeinde bzw. Stadt eine große Solaranlage zu bauen. Hier kann sich jeder Bürger beteiligen, vor allen Dingen dann, wenn er kein geeignetes Dach zur Verfügung hat oder sich das Dach nicht verschandeln oder den Anblick den Nachbarn die spiegelnden Flächen nicht zumuten will. Die Nachteile einer PV-Anlage bezüglich des Brandschutzes (Blitzschutzanlage) oder bei einem Feuer (Brandlöschung) sind zunehmend in der Diskussion.
Für Wind- und Solarparks sollen die Betreibergesellschaften künftig nach dem Gewerbesteuergesetz § 29 mindestens 90 %, statt bislang 70 % der Gewerbesteuer an die Standortkommunen zahlen. Dadurch wird u. a. eine bessere Akzeptanz der Anlagen vor Ort erhofft.

Agri-Photovoltaik
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Agri-Photovoltaik
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Agri-Photovoltaik: Chance für Landwirtschaft und Energiewende
Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE
Agri PV — Doppelte Ernte für eine nachhaltige Zukunft
AgroSolar Europe GmbH
Agri-PV — Gemeinsam für mehr Klimaresilienz
BayWa r.e. AG

Energiegenossenschaft / Klimaschutzgenossenschaft
Das Ziel einer Energiegenossenschaft ist, dass Bürgerinnen und Bürger dezentral in erneuerbare Energien (z. B. Windkraftanlagen, Photovoltaik-Freilandflächen, Biogasanlagen, Blockheizkraftwerke, Wasserkraftwerke) investieren. So sollen Arbeitsplätze in der Region gehalten bzw. geschaffen werden und die Erträge und Gewerbesteuern der Kommune zugutekommen. Außerdem hat sich bestätigt, dass eine bessere Akzeptanz der Anlagen vor Ort gegeben ist.
Die Gründungsvoraussetzungen gleichen den der Eingetragenen Genossenschaft (eG)

In Energiegenossenschaften kommen unternehmerisches Engagement und Maßnahmen zum Umwelt- und Klimaschutz zusammen. Die lokale Verankerung und das ehrenamtliche Engagements der aktiven Mitglieder sind das Kennzeichen und der Vorteil der Energiegenossenschaften und wenn sie weitere klimaschutzrelevante Geschäftsfelder erschließen und ihre Mitglieder sowie die Öffentlichkeit für konkrete Klimaschutzmaßnahmen* gewinnen, dann kann man diese auch als Klimaschutzgenossenschaft bezeichnen.
* Um bis 2050 die festgelegten deutschen Klimaziele zu erreichen, müsen die Treibhausgasemissionen um 80 bis 95 % gegenüber 1990 verringert werden. Dazu sind grundlegende Umstellungen in allen Lebens- und Wirtschaftsbereichen vorzunehmen. Dies muss nicht unbedingt zu starken Einschränkungen führen.
Notwendige Veränderungen in folgenden Lebens- und Wirtschaftsbereichen:

• Wohnen (Wärmedämmung, Passivhausstandard, weniger und effizientere Haushaltsgeräte, energiesparende Beleuchtung)
• Heizen, Kühlen, Lüften (Wärmepumpen, BHKW, Brennstoffzellen, Wasserstoffnutzung, synthetisches Methan und Erdgas, Kontrollierte Wohnungslüftung)
• Landwirtschaft (Senkung der Stickstoffüberschüsse, Minderung der Ammoniakemissionen, Verminderung der Lachgasemissionen, Wiedervernässung von Mooren, Anhebung des Humusgehalts, Senkung der Tierzahlen [Methan-Emissionen senken])
• Ernährung (weniger Fleischkonsum, sorgsamerer Umgang mit Lebensmitteln)
• Mobilität (Fahrräder, E-Bikes, E-Lastenfahrräder, E-Autos, Bus, Bahn, CarSharing, kürzere Wegstrecken)
• Energieversorgung (Solarthermie [Photovoltaikanlage, Solarthermie, solare Fernwärme, Sonnenwärmekraftwerk, Aufwindkraftwerk], Windenergie [Windkraftanlage, Flugwindkraftwerk], Bioenergie (Biomasse, biogener Brennstoff und Biokraftstoff], Geothermie [Erdwärme, Tiefenwärme])

Geschäftsbereiche der Energiegenossenschaften

• Energieerzeugung
• Vertrieb alternativer Energie (Strom, Wärme, Gas)
• Übernahme und Betreiben von Versorgungsnetzen
• Dienstleistungen für einen effizienteren Umgang mit Energie und Klimaschutz (Beratung, Energiespar-Contracting)

Vorteile einer Energiegenossenschaft

• Die Genossenschaft ist den Mitgliedern verpflichtet und dient nicht vordergründig finanziellen Interessen
• Wirtschaftliche Beteiligung der Mitglieder (Mitglied ist Träger und Nutzer der Leistungen)
• Kein Mindestkapital zur Gründung erforderlich
• Flexible und schnelle Entscheidungsfindungen
• Insolvenzsichere Gesellschaftsform – überörtliche Prüfung durch Genossenschaftsverband
• Demokratische Rechtsform – jedes Mitglied hat eine Stimme
• Nicht aufkaufbar – keine "feindliche Übernahme" möglich, wie es bei Kapitalgesellschaften möglich ist
• Ein- und Austritt durch eine einfache Willenserklärung – es ist kein Notar und kein Gericht nötig – so entstehen keine Kosten!

Mini-PV-Anlagen werden auch "Stecker-Solar-Gerät", "Balkon-Solarmodul" "Plug-and-Play"-Photovoltaikanlage oder "Guerilla-PV-Anlage" genannt. Sie speisen den Strom direkt ins Stromnetz des Hauses bzw. der Wohnung ein, wo er dann von den angeschlossenen und eingeschalteten Elektrogeräten verbraucht wird. Wichtig ist, dass der vorhandene Stromzähler (Bezugszähler) nicht rückwärts laufen darf, falls der Eigenverbrauch zu gering ist.
Obwohl die Hersteller damit werben, dass jeder seinen eigenen Strom erzeugen kann, warnt der Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V. (VDE) vor den Risiken. Hier hat aber das europäische Parlament unlängst den "Entschließungsantrag zur Strom- und Wärmeerzeugung in kleinem und kleinstem Maßstab" herausgegeben, der sich mit der dezentralen Energiewende beschäftigt. Dieses Dokument umfasst, neben den Mini-Heizkraftwerken, auch Kleinstanlagen im Bereich der Photovoltaik. Die EU fördert dadurch das Potential der Kleinstanlagen und hat somit ihr Potential erkannt.

Funktionsweise:
Die Miniaturanlage ist mit Solarzellen ausgestattet, die Licht in Gleichstrom verwandeln können.
Es handelt sich um die gleichen Zellen, die auch in großen Anlagen zum Einsatz kommen. Diese werden bei den Kleinanlagen ebenfalls miteinander verbunden, um eine möglichst große Menge an Energie zu erzeugen.
Es handelt sich an dieser Stelle jedoch noch um Gleichstrom.
Der mitgelieferte Wechselrichter, welcher sich ebenfalls nur in der Größe von den gewöhnlichen PV-Anlagen unterscheidet, wandelt diese Energie in Wechselstrom um.
Dabei wird die Frequenz, Spannung und Phase an die Netzspannung angepasst.
Über eine gewöhnliche Kabelsteckverbindung wird der Strom in die Steckdose und somit ins Hausnetz eingespeist.
Die Energie wird praktisch umgehend verbraucht. Komponenten, wie eine Kühltruhe oder der Kühlschrank, die ununterbrochen in Betrieb sind und Strom verbrauchen, können praktisch damit betrieben werden.
Wird nun mehr Strom erzeugt, als verbraucht wird, so können Anlagen mit einem mitgelieferten Akku die Energie speichern und beispielsweise in der Nacht oder an dunklen Tagen abgeben. Es wird daher kein erzeugter Strom verschwendet.
Die grundsätzliche Idee hinter der Technik bestand lediglich darin, die großen PV-Anlagen für den Hausgebrauch nutzbar zu machen. Daher wurden Module und Wechselrichter einfach verkleinert. Sobald die Sonne scheint, fließt nun auch der Strom. Insbesondere Unterhaltungselektronik im Stand-by Modus und die angesprochenen Dauerrenner (Kühlschrank, Gefriertruhe, PC, Router, Heizung, Telefon etc.) werden in ihrem Stromverbrauch entlastet.
Der Anschluss erfolgt über die herkömmliche Schutzkontakt-Steckdose (Schuko-Steckdose). Sollte der Wechselrichter nicht mit einem 230-Volt-Netz verbunden sein, so sollte er sich automatisch abschalten. Durch die eingespeiste Energie läuft der Zähler nicht rückwärts. Die meisten haben sogar einen Rücklaufschutz. Dafür laufen die Zähler, durch den geringeren Verbrauch aus dem staatlichen Netz, langsamer! Quelle: Web Marketing Weimar Andreas Lange

In diesem Zusammenhang sollte man auch einmal die rechtliche Lage betrachten.
Die rechtlichen Bedenken zum Einbau eine Mini-PV-Anlage haben sich inzwischen erledigt. Aber es gibt zu diesem Thema immer noch die unterschiedlichsten Aussagen, die von den ca. 700 Netzbetreibern in Deutschland getätigt werden. Viele Betreiber sprechen in diesem Fall von einem kostenlosen Zähleraustausch. Dieses Argument ist verständlich, denn der Stromzähler darf in keinem Fall rückwärts laufen. Da die ständig laufenden Elektrogeräte den erzeugten Strom sofort verbrauchen, ist das eine vorgesehene Maßnahme, um eine Einspeisung in das öffentliche Netz zu verhindern.
Im Februar 2017 trat die DIN VDE 0100-551 "Auswahl und Errichtung elektrischer Betriebsmittel – Andere Betriebsmittel – Abschnitt 551: Niederspannungsstromerzeugungseinrichtungen" in Kraft. Dort sind die Anforderungen für die Einrichtung von Kleinstanlagen zur Stromerzeugung geregelt. Daraus ergibt sich, dass Solarmodule (Komplettpakete) für die Steckdose legal sind. Dies gilt Natürlich müssen sich die Hersteller und die Betreiber an die gesetzlichen Vorgaben halten. Beim Netzbetreiber muss die Anlage angemeldet werden.
Nach der DIN VDE V 0100-551-1 - 2018-05 "Errichten von Niederspannungsanlagen" können die Netzbetreiber durch das unkomplizierte Verfahren zur Anmeldung einer Mini-PV-Anlage Anmeldeformulare entwerfen. Um die Rechtssicherheit zu festigen, wird an zwei weiteren Normen gearbeiet. Hier handelt es sich um die DIN VDE V 0628-1 - 2018-02 "Energiesteckvorrichtungen" und eine Produktnorm, die die Anforderungen der Plug & Play Systeme regelt. Mit der Fertigstellung wohl nicht vor 2019 zu rechnen sein.
Verbraucher können Steckdosen-Solargeräte zur privaten Stromerzeugung bis zu einer Gesamtleistung von 600 Watt jetzt selbst beim Netzbetreiber anmelden, statt wie bisher über einen Elektroinstallateur. Rechtssicher möglich macht dies eine Neuregelung der Norm VDE-AR-N 4105, die am 27. April 2019 in Kraft tritt. Verabschiedet wurde sie in einem Normierungsverfahren vom Forum Netztechnik/Netzbetrieb im VDE (FNN), das in Deutschland die Regeln für den Netzanschluss von Erzeugungsanlagen erarbeitet.
Stichpunkte
• Stromzähler muss Rücklaufsperre haben
• Netzbetreiber müssen Anmeldung durch Laien akzeptieren
• In Deutschland sind rund 40.000 Balkonmodule im Einsatz
Wenn der Netzbetreiber sich querstellt, dann sollten die DIN-Vorschriften angesprochen werden und Kontakt mit dem VDE (Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik e.V.) oder der Deutschen Gesellschaft für Sonnenenergie aufgenommen werden.

PV-Balkonmodule bis 600 Wp Leistung können jetzt direkt beim Netzbetreiber gemeldet werden

Quelle: Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Landesverband Berlin Brandenburg e.V.
Fragen und Antworten zu steckbaren Solar-Geräten - Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie Landesverband Berlin Brandenburg e.V.
DGS veröffentlicht FAQs zu Stecker-Solar-Geräten - pv magazine group GmbH & Co. KG

Solarstrom direkt nutzen für Jedermann - Bosswerk GmbH & Co. KG
Solaranlagen für die Steckdose - Web Marketing Weimar / Andreas Lange
"Stecker-Solar": Solarstrom vom Balkon direkt in die Steckdose - Verbraucherzentrale Nordrhein-Westfalen e.V.
BMWi zu "Plug-and-Play"-Photovoltaikanlagen

Der  Begriff "Grid" (Netz) gibt an, ob eine Photovoltaik-Anlage den erzeugten Strom in das öffentliche Stromnetz einspeist (On-Grid-System) oder nur für den Eigenverbrauch genutzt (Off-Grid-System) wird.

Eine Photovoltaikanlage, die Strom in ein öffentliches Stromnetz eingespeist, wird als On-Grid-System bezeichnet. Nebem einem Solargenerator (zusammengeschaltete Module) ist ein Wechselrichter notwendig, weil in öffentlichen Stromnetzen Wechselstrom vorhanden ist.
Es gibt On-Grid Systeme, die einen Verbraucher parallel zum öffentlichen Netz zu versorgen. Die dezentrale Solarenergie in der Nähe des Verbrauchers produziert, wodurch große Transportverluste ausgeschlossen werden können.
Andere On-Grid-Systeme versorgen den Verbraucher alternativ zum öffentlichen Netz. Der Verbraucher ist auch an das öffentliche Netz angeschlossen, produziert aber den Solarstrom dezentral (verbrauchsnah). Die Stromüberschüsse werden vorrangig in einem Energiespeicher gespeichert. Dadurch wird eine höhere Versorgungssicherheit bei schwächeren Versorgungsnetzen erreicht (Backup-System).

Mini-Grid-System / Off-Grid-System Quelle: SOLARA GmbH ,

Das Off-Grid-System wird für die Solare Inselstromversorgung eingesetzt. Diese PV-Anlagen sind nicht an ein öffentliches Stromnetz angeschlossen und funktioniert nur mit Energiespeicher. Sie werden hauptsachlich in Ferienhäusern oder Bergühütten eingesetzt, die wegen der großen Entfernung nicht an ein öffentliches Stromnetz angeschlossen sind. Da die Stromverbraucher in unmittelbarer Nähe der Stromerzeugung in der Regel nur eine niedrige elektrische Spannung von 12 oder 24 V Gleichstrom erfordern, reichen meist kleinere Module, in denen weniger Solarzellen in Reihe geschaltet werden, für die Versorgung aus. Solar für Inselanlagen, Off-Grid-Systeme, Stand-alone-Systeme - SOLARA GmbH

Off-Grid-Systeme werden auch in Mini-PV-Anlagen (Balkon, Hauswand, Booten, Wohnmobilen) genutzt. Ein Wechselrichter, wie er für den Netzanschluss von netzgekoppelten Photovoltaikanlagen notwendig ist, ist nur dann erforderlich, wenn die Stromverbraucher auf Wechselstrom ausgelegt sind. Bei Bedarf können sie über einen Sinus-Wechselrichter auch Verbraucher mit 230 V Wechselstrom versorgen.

Die Vorteile des Off-Grid-Systeme
• Entlegene Gebäude und Geräte können mit Energie zur Beleuchtung, zur Messung und zur Kommunikation, aber auch zum Kochen, zur Heizung oder Kühlung versorgt werden.
• Es muss kein Netz vorhanden sein bzw. keine Leitung verlegt werden.
• Es bestehen keine Zuleitungen, die anfällig wären für Schäden aufgrund von Wartungsarmut, Sabotage oder Energiediebstahl.
• Off-Grid-Systeme sind aufgrund ihrer Kompaktheit mehr oder minder rasch auf- und abbaubar; sie erhöhen die Mobilität von Versorgungseinheiten.

Planung & Design für kleine und mittlere PV-Anlagen

Zunehmend werden Stromspeicher in eine Photovoltaikanlage integriert. Dadurch kann der erzeugten Solarstrom in größeren Mengen selbst verbraucht werden. Die eingesetzte  Speichertechnologie kann durch die Materialien Blei oder Lithium erfolgen. Die Stromspeicher laden grundsätzlich nur Gleichstrom und kann zwischen den Modulen und Wechselrichter im Gleichstromkreis angeschlossen werden. Bei einer Nachrüstung wird der Speicher auch hinter dem Wechselrichter im Wechselstromkreis eingesetzt. Dann hat der Speicher einen eigenen Batteriewechselrichter, der den Strom zum Laden noch einmal umwandelt.

Wenn die Energiewende gelingen soll, dann werden kostengünstige, leistungsfähige Stromspeicher (Sonnenbatterie, Heimspeicher) benötigt, die den aus erneuerbaren Energiequellen gewonnenen Strom dezentral speichern können und bei Bedarf wieder abgeben. Eine Möglichkeit, neben den zentralen Speichern (z. B. Pumpspeicherwerk), sind neuentwickelte Sonnenbatterien (Akkus). Mit diesen können der selbst erzeugte Strom aus Photovoltaik- oder Kleinwindkraftanlagen, BHKW's, Mini-Wasserkraft- oder Biogasanlagen gespeichert werden.
Bei einem Blackout können die zur Zeit vorhandenen Stromspeicher nur für einige Stunden genügend Strom zur Verfügung stellen.

Wenn ein Stromspeicher geplant ist, dann sollte dieser eine zukunftsfähige Ausstattung haben, damit er bei einer Systemerweiterung flexibel ist. Ein Stromspeicher kann umfangreiche Aufgaben des Energiemanagements erfüllen, was aber davon abhängt, welche Schnittstellen und Kommunikationsprotokolle das Gerät unterstützt. Wichtig ist auch, dass offene Standards und herstellerübergreifende Lösungen eingebunden werden können. Die Möglichkeit der modularen Erweiterung mit zusätzlichen Speicherblöcken sollte möglich sein.
Der Käufer eines Stromspeichers sollte überlegen, welche Aufgaben zur Zeit und in Zukunft anstehen:

• Anschluss einer Mini-PV-Anlage oder Photovoltaikanlage
• Anschluss einer Klein- bzw. Mikrowindkraftanlage
• Integration einer Wärmepumpe
• Wärmeerzeugung durch Solar- und Windstrom per Heizstab
• Integration einer Ladestation für ein E-Auto
• Steuerung von Heizungs- und Lüftungselementen
• Hausautomatisierung - Smart-Home (Sicherheitssystemen, Waschmaschine, Spülmaschine, Eisschrank)
• Teilnahme an zukünftigen Regelenergiemärkten

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Stromspeicher kaufen fürs Haus 2022: Leitfaden & Testsieger
Patrick Jüttemann, Klein-Windkraftanlagen.com

Die sonnenBatterie – unsere Stromspeicherlösung für Ihr Zuhause - sonnen GmbH
Tesla hängt den Autoakku an die Hauswand

Stromausfall melden

Energiespeicher
Energiespeicher können den Erfolg der Energiewende, die aufgrund des Klimawandels notwendig ist, entscheiden. Pumpspeicherwerke oder Blei-Säure-Batterien haben sich seit Jahrzehnten bewährt. An der Entwicklung, dem Bau und der Integration neuer Energiespeichersysteme in die Energieversorgung wir gearbeitet. Die Energiespeicher sind für die Verbreitung erneuerbarer Energien zur Stromversorgung entscheidend. Es gibt zurzeit verschiedene Energiespeicher, die sich im Aufbau, in der Betriebsart und der Energieform, die sie speichern, unterscheiden.

>>> Hier ausführlicher <<<

Dunkelflaute
Die Dunkelflaute (wenig oder keine Sonne, wenig oder kein Wind) und die "kalte" Dunkelflaute (wenig oder keine Sonne, wenig oder kein Wind, hohe Stromnachfrage [Winter]) sind eine Hürde der Energiewende, denn ein Totalausfall von Wind und Sonne gefährden die Versorgungssicherheit mit Strom und Wärme.
Im Rahmen der Energiewende, die aufgrund des Klimawandels notwendig ist, werden die Erneuerbare Energien (Windkraft, Photovoltaik) den Hauptanteil der Energieversorgung übernehmen und die konventionellen Energieträger (Erdöl, Erdgas, Kohle, Holz, Atomkraft) ersetzen. Wie sieht es aber aus, wenn über Tage hinweg kein Wind weht und es eine längere Zeit keine Sonne scheint? Die bestehenden Biogasanlage und die eventuell vorhandene Wasserkraftwerke werden den notwendigen Bedarf energetischer Nutzung (Strom, Wärme, Verkehr, Produktherstellung und Grundstoffindustrie) nicht zur Verfügung stellen können. Hier ist der Einsatz von Energiespeichern notwendig.
In systemrelevante Bereichen (z. B. Krankenhäuser, Arztpraxeb, Altenheime, Wassererke, Tankstellen) sind auch Netzersatzanlagen (Notstromaggregate) installiert. Diese sind nicht für eine dauerhafte und klimaneutrale Stromerzeugung geeignet, können aber reaktionsschnell kurzfristig auftretende Spitzen abfangen. Die Netzersatzanlagen werden in Virtuellen Kraftwerken (Ein Zusammenschluss von dezentralen Einheiten im Stromnetz, die über ein gemeinsames Leitsystem koordiniert werden) zum Ausgleich von Netzfrequenzschwankungen genutzt. Im Notfall kann auch Wärme und Kälte gemietet werden.

Ausgleich in der "kalten Dunkelflaute"
Kalte Dunkelflaute - Robustheit des Stromsystems bei Extremwetter
- F. Huneke, C. Perez Linkenheil, M. Niggemeie - Greenpeace Energy eG
Dunkelflaute: Wie ernst ist der Ausfall von Wind & Solar?
- Florian Blümm, Tech for Future

Nachteile sind die hohe Abhängigkeit von der Lichtbündelung, dass eine direkte Sonneneinstrahlung erforderlich macht, mit diffusem Streulicht bei bewölktem Himmel arbeitet die konzentrierte Photovoltaik sehr schlecht. Hier schneiden die Hochleistungsmodule schlechter ab als herkömmliche Solarzellen. Außerdem müssen CPV-Module permanent und exakt der Sonne nachgeführt werden.
Durch die starke Aufheizung der Module ist diese Technologie für kleine Photovoltaikanlagen auf dem Dach ist diese Technologie zur Zeit nicht geeignet, da ein ständiges Abführen der Wärme, oft mit einer aktive Kühlung, notwendig ist. Deswegen ist die konzentrierte Photovoltaik nur für großflächige Freilandanlagen in Regionen ("Sonnengürtel" der Erde; z. B. Südspanien, Südfrankreich, Griechenland, Süditalien, MENA-Region [Middle East & North Africa]) mit vielen Sonnenstunden umzusetzen.

Die Turbozelle - Heise Medien

Solarthermische Kraftwerke - Thermische Solarkraftwerke
Alle Kraftwerkstypen werden auf Freiflächen installiert und benötigen einen sehr großen Platzbedarf (Ausnahme; Parabolspiegel-Kraftwerke). Ein solarthermisches Kraftwerk (thermisches Solarkraftwerk) erzeugt mit Sonnenenergie zunächst Wärme, dann mit einer Dampfturbinenanlage mechanische Energie und schließlich in einem Generator elektrische Energie.
Daneben gibt es eine Krafwerksart (Aufwindkraftwerk), das mit Hilfe eines Luftstroms eine Turbine mit Generator antreibt.
Viele Organisationen bzw. Institute (FVEE - ForschungsVerbund Erneuerbare Energien) befassen sich mit der Förderung und Erstellung von solarthermischen Kraftwerken. So hat sich z. B. die Initiative Desertec bislang auf Europa und der MENA-Region (Middle East & North Africa) konzentriert und plant eine globale Kampagne zum Bau von solarthermischen Anlagen. Aufgrund der politisch unsicheren Situation in der MENA-Region bestehen hier nur Planungen und die Ausführungen sind auch Eis gelegt. Ein Fünftel des weltweit benötigten Stroms könnte bis 2050 aus großen Sonnenkraftwerken stammen.

Die solarthermischen Kraftwerke werden in 2 Gruppen untergliedert.
• CSP-Technologie (Concentrated Solar Power)
- Parabolrinnen-Kraftwerk
- Parabolspiegel-Kraftwerk (Dish-Stirling-Kraftwerk)
- Solarturm-Kraftwerk
- Sonnenöfen
• Aufwindkraftwerk

In der CSP-Technologie (Concentrated Solar Power) wird über Parabolrinnen, Parabolspiegel oder Heliostate die Lichteinstrahlung auf einen Absorber gebündelt, in dem extrem hohe Temperaturen entstehen. Die Wärme wird in einem nachgeschalteten Wärmekraftwerk in elektrischen Strom umgewandelt. Hier ist die Stromerzeugung von der Intensität des eingestrahlten Sonnenlichts bzw. der direkten Sonnenstrahlung abhängig. Im Gegensatz zur "normalen" Photovoltaik, die auch an Wolken gestreute Sonnenlicht direkt in Strom umgewandeln kann, benötigt die CSP-Technologie einen Himmel, der die meiste Zeit wolkenlos ist. Deswegen sollte der Standort eine hohe direkte Sonneneinstrahlung von über 2.000 kWh/m²a anbieten, was durch eine äquatornahe Lage und einen ständig geringen Bewölkungsgrad erreicht wird. Dies ist in Europa nur in Südspanien, Süditalien und Griechenland ökonomisch möglich.
Ideale Standorte wären die Wüstenregionen z. B. in der MENA-Region (Middle East & North Africa). Der erzeugte Strom müsste über mehrere tausende Kilometer mit Hochspannungs-Gleichstromleitungen (HVDC) transportiert werden, was technisch möglich wäre, aber aufgrund der politisch unsicheren Situation bestehen hier nur Planungen und die Ausführungen sind auch Eis gelegt.

Aufwindkraftwerk

Die Luft unter einem großen transluzenten Kollektordach durch die Sonne erwärmt. Durch den Dichteunterschied zwischen der warmen Luft im Kollektor und der kälteren Luft im Außenbereich strömt die Luft radial einer in der Mitte des Kollektors angeordneten, vertikalen, unten offenen Röhre zu und steigt in dieser auf. Eine am Fuß der Röhre eingebaute Turbine mit Generator wird durch die Luftströmung angetrieben und dadurch Strom erzeugt.
Ein kontinuierlicher 24-Stunden-Betrieb wird durch im Kollektor ausgelegte geschlossene Wasserschläuche garantiert. Sie geben ihre tagsüber gespeicherte Wärme in der Nacht wieder ab. Hier gibt es außer der einmaligen Befüllung der Schläuche keinen Wasserbedarf.