Wo und wie ein Kraftwerk bauen?

  • 10. February 2014

DLR bietet frei zugängliches Simulationsprogramm zur Einschätzung erneuerbarer Kraftwerksprojekte.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) stellt ab sofort das Simulationsprogramm FreeGreenius als Freeware-Version zur Verfügung. Das Programm führt technische und wirtschaftliche Aspekte zusammen und kann berechnen, welchen Ertrag ein erneuerbares Kraftwerksprojekt an einen bestimmten Standort einbringt. Zudem ermittelt es, wie eine Anlage aufgebaut und ausgelegt sein muss, damit sie die angestrebte Menge an Strom ins Netz einspeist. Anlagenplaner und Investoren können sich damit einen ersten Überblick verschaffen, ob und zu welchen Bedingungen ein solarthermisches Kraftwerk, ein Wind- oder Photovoltaikkraftwerk an einem Standort sinnvoll ist.

Abb.: Parabolrinnen-Kollektoren auf der Plataforma Solar de Almería im Süden Spaniens. (Bild: DLR / Ernsting)

Abb.: Parabolrinnen-Kollektoren auf der Plataforma Solar de Almería im Süden Spaniens. (Bild: DLR / Ernsting)

Wenn Anlagenbauer ein Solar- oder Windkraftwerk planen, stellt sich zunächst die Frage nach den der Sonneneinstrahlung und den Windverhältnissen. „Anders als bei konventionellen Kraftwerken, wo Ressourcen wie Gas oder Kohle immer verfügbar sind, brauchen die Planer solcher Anlagen zuverlässige Informationen, wieviel Strom ein Wind- und Solarkraftwerk über das ganze Jahr liefern kann", sagt Jürgen Dersch, Projektleiter von FreeGreenius beim DLR-Institut für Solarforschung. Für die Simulation werden Stundenwerte der Globalstrahlung, der direkten Sonneneinstrahlung oder der Windgeschwindigkeit zu jeder Stunde im Verlauf eines typischen Jahres in das Programm eingespeist.

Um die Wirtschaftlichkeit einer Anlage abzuschätzen, betrachtet das Programm die ökonomischen Randbedingungen: Wie wird eine ins Netz eingespeiste Kilowattstunde vergütet? Eine wichtige Rolle spielen hier auch Förderprogramme für den Bau regenerativer Anlagen in einem Land und die Zinssätze für Kredite und Eigenkapital.

„Das Programm ist ein Expertenwerkzeug für Anlagenplaner und Berater. Aber auch Investoren können die Wirtschaftlichkeit von Kraftwerken hier überprüfen", beschreibt Dersch die Zielgruppe des Programms. Ein Expertenwerkzeug deshalb, weil es bei den Anwendern Kenntnisse über die Auslegung der Anlagen voraussetzt und das Simulationsprogramm Zahlenwerte für einige Kenngrößen verlangt. Je nach dem, welche Leistung ein Kraftwerk im Laufe eines Tages zur Verfügung stellen soll, kann man mit dem Programm die optimale Kraftwerksgröße und Technologie der Kraftwerksblöcke ermitteln. Zudem können die Anlagenbauer prüfen, ob ein ausschließlich mit Wind- oder Solarenergie betriebenes Kraftwerk oder ein Hybridkraftwerk sinnvoll ist. Die Simulation des Kraftwerkbetriebes über den Verlauf eines Jahres erfolgt auf Stundenbasis.

FreeGreenius wurde vom DLR im Austausch mit Anlagenbauern entwickelt und wird stetig hinsichtlich technologischer Fortschritte der Anlagen angepasst. Die Software kommt auch in Ausbildungsprogrammen für Ingenieure zum Einsatz, unter anderem im Schulungsprogramm enerMENA des DLR. Dabei werden Ingenieure aus dem Nahen Osten und Nordafrika zu Planung, Bau und Betrieb von Solarkraftwerken geschult. FreeGreenius soll die Markteinführung von Wind-und Solarkraftwerken unterstützen. Planern und Bauträgern von Kraftwerken hilft die Software, die Technologie richtig einzusetzen und Fehlplanungen zu vermeiden. Free Greenius wird vom Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz, Bau und Reaktorsicherheit (BMU) gefördert.

DLR / PH

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