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schott solutions No. 2 / 2009 20 Solar Initiative 2009 trafen sich Vertreter dieser Unternehmen in München, um dort ein „Memorandum of Understanding“ zur Gründung einer Desertec Indus- trial Initiative Planungsgesellschaſt (dii) zu unterzeichnen. Mit dabei: Die schott ag mit ihrer Tochter schott Solar, die eine wesentliche technische Grundlage für die effiziente Nutzung der Sonnenenergie herstellt: Receiverrohre für solarthermische I m Jahr 360 Tage Sonnenschein. Bis zu 4300 Sonnenstunden. Die größte Energiequelle der Erde. Bisher scheint die Sonne weitgehend ungenutzt auf die Sanddünen der Sahara, doch das soll sich nun ändern. In den Wüsten Nordafrikas und des Nahen Ostens (mena-Region) liegt – nach Ansicht von zwölf namhaſten international tätigen Unternehmen – die energe- tische Zukunſt Europas. Mitte Juli P er year 360 days of sunshine. Up to 4,300 hours of sun. e largest source of energy on earth. Until now, it seems that the sun has been shining on the sand dunes of the Sahara with- out actually serving any real purpose. is is now due to change, however. Twelve well-known international companies are con- vinced that Europe’s energy future lies in the deserts of North Africa and the Middle East (the mena Region). Representa- tives of these companies met in Munich in mid-July of 2009 to sign a “Memorandum of Understanding” on founding a Desertec Industrial Initiative Planning Company (dii). schott AG is part of this initiative with its subsidiary schott The Desertec project calls for large solar power plants to be built in the desert regions of Africa and Arabia that will supply Europe with energy. Receivers from schott are a crucial component. Das Desertec-Projekt sieht vor, dass in den Wüstenregionen Afrikas und Arabiens große solarthermische Kraftwerke entstehen, die Europa mit Energie versorgen. Ein entscheidendes Element: Receiver von schott Solar. ChristoPh Hadnagy Solar Power from the Desert Solarstrom aus der Wüste

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Solar Initiative

2009 trafen sich Vertreter dieser Unternehmen in München, um dort ein „Memorandum of Understanding“ zur Gründung einer Desertec Indus-trial Initiative Planungsgesellschaft (dii) zu unterzeichnen. Mit dabei: Die schott ag mit ihrer Tochter schott Solar, die eine wesentliche technische Grundlage für die effi ziente Nutzung der Sonnenenergie herstellt: Receiverrohre für solarthermische

I m Jahr 360 Tage Sonnenschein. Bis zu 4300 Sonnenstunden. Die größte

Energiequelle der Erde. Bisher scheint die Sonne weitgehend ungenutzt auf die Sanddünen der Sahara, doch das soll sich nun ändern. In den Wüsten Nordafrikas und des Nahen Ostens (mena-Region) liegt – nach Ansicht von zwölf namhaft en international tätigen Unternehmen – die energe-tische Zukunft Europas. Mitte Juli

P er year 360 days of sunshine. Up to 4,300 hours of sun. Th e largest source of energy on earth. Until now, it seems that

the sun has been shining on the sand dunes of the Sahara with-out actually serving any real purpose. Th is is now due to change, however. Twelve well-known international companies are con-vinced that Europe’s energy future lies in the deserts of North Africa and the Middle East (the mena Region). Representa-tives of these companies met in Munich in mid-July of 2009 to sign a “Memorandum of Understanding” on founding a Desertec Industrial Initiative Planning Company (dii). schott AG is part of this initiative with its subsidiary schott

The Desertec project calls for large solar power plants to be built in the desert regions of Africa and Arabia that will supply Europe with energy. Receivers from schott are a crucial component.

Das Desertec-Projekt sieht vor, dass in den Wüstenregionen Afrikas und Arabiens große solarthermische Kraftwerke entstehen, die Europa mit Energie versorgen. Ein entscheidendes Element: Receiver von schott Solar.

ChristoPh Hadnagy

Solar Power from the Desert Solarstrom aus der Wüste

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des Strombedarfs für die Erzeugerlän-der zu produzieren. Dies ermöglicht eine höhere Energiesicherheit in den EU-Ländern und birgt auch große Entwicklungschancen für die Staaten Nordafrikas und Arabiens. Das Pro-jekt schreitet rasch voran, angetrieben auch vom gewaltigen internationalen Medienecho. Im Herbst 2009 wurde die Planungsgesellschaft gegründet, die sich um die Analyse und Ent-wicklung von technischen, ökonomi-schen, politischen, rechtlichen und öko logischen Rahmenbedingungen für das ehrgeizige Projekt kümmern und binnen drei Jahren umsetzungs-fähige Pläne erstellen soll.

Technisch steht der Realisierung von Desertec nichts mehr im Wege. Der Transport der gewonnenen Ener-gie aus dem Wüstengürtel in die industriellen Zentren Europas lässt sich mit Hilfe der Hochspannungs-Gleichstrom-Übertragungstechnik (hgü) verlustarm bewerkstelligen. Bei der Übertragung über eine Strecke von 3000 Kilometern gehen nur rund 10 Prozent der Energie verloren. In großen Flächenländern wie China, den usa oder Indien sowie in zahlrei-chen Seekabeln kommt hgü bereits seit Jahrzehnten zum Einsatz. Auch in einem weiteren entscheidenden Bereich ist die hgü-Technologie bereits jetzt für industrielle Anwen-dungen geeignet. Concentrated Solar Power (csp), also die Gewinnung von Energie aus Sonnenlicht mit Hilfe von solarthermischen Kraftwerken, kommt seit mehr als zwei Jahrzehnten in Großkraftwerken in Spanien und den usa zum Einsatz. Die jüngste Anlage, Andasol 2 in Südspanien, ver-sorgt inzwischen rund 200.000 Haus-halte rund um das Jahr mit sauberer Energie. Herzstück der Solarkraftwer-ke ist der Receiver. Er befindet sich in der Brennlinie eines rinnenförmigen Parabolspiegels und besteht aus einem speziell beschichteten Absorberrohr aus Metall, das in ein vakuumdichtes Glasrohr eingebettet ist. Glas- und

Kraftwerke. Mit dem Memorandum wurde aus einer abstrakten Vision ein konkretes Zukunftsprojekt. Das Kon-sortium strebt an, bis 2050 mit Hilfe einer Vielzahl vernetzter und über die mena-Region verteilter solarthermi-scher Kraftwerke einen Anteil von rund 15 Prozent des Strombedarfs von Europa und einen erheblichen Anteil

Solar, a company that manufactures an important technological prerequisite for the efficient use of solar energy: receivers for Concentrated Solar Power plants.

With this memorandum, an abstract vision has actually become a real project for the future. The consortium is seeking to generate approximately 15 percent of the electricity that Europe needs and cover a large share of the power demands of the producing countries with the help of a network of large solar power plants that are distributed all over the mena region

Andasol 1 (at the back) and 2, Europe’s first parabolic trough power plants in southern Spain, generate two times 50 megawatts of electrical power and are the role model for the megaproject Desertec.

Andasol 1 (hinten) und 2, Europas erste Parabolrinnen-Kraftwerke in Süd-spanien, produzieren zweimal 50 Megawatt elektrische Leistung und sind Vorbild für das Megaprojekt Desertec.

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Parabolrinnenkraftwerken zugeschnit-ten. Die mechanischen und optischen Eigenschaften ermöglichen höchste Effizienz und Langlebigkeit.

Inzwischen geht es also nicht mehr um das Ob, sondern vielmehr um das Wie einer Idee, die noch vor wenigen Jahren als utopisches Gedankenkons-trukt, als energiepolitische Fata Mor-gana abgetan wurde. An der generel-len Machbarkeit zweifelt inzwischen niemand mehr, auch weil die Grün-dungsunternehmen über große Kom-petenzen in Sachen Finanzierung und Technologie verfügen. Auf rund 400 Milliarden Euro wird die Investitions-summe bis ins Jahr 2050 geschätzt; eine enorme Summe, die sich jedoch auf viele Entwicklungsbereiche und

Absorberrohr sind außergewöhnli-chen thermischen und mechanischen Belastungen ausgesetzt. Vor allem die nur wenige hundert Nanometer dicke Beschichtung des Absorberrohrs muss große Temperaturschwankungen aus-halten. Während bei voller Sonnen-einstrahlung bis zu 400 Grad Celsius im Inneren des Receivers erreicht werden, fällt das Thermometer in den Wüstennächten auf null Grad und darunter. Um wirtschaftlich arbeiten zu können, dürfen diese Ver-hältnisse den Receivern über einen Zeitraum von mindestens zwanzig Jahren nichts anhaben. Die neueste Receiver-Generation von schott Solar ist auf die extremen Betriebs-bedingungen in solarthermischen

by the year 2050. This will not only allow for much higher energy security for European Union countries, but also holds immense development opportunities for the nations of North Africa and Arabia. The project is moving along at a fast pace, thanks in part to the huge echo in the international media. The planning company that will be attending to the analysis and development of the technical, economic, political, legal and ecological parameters and developing pragmatic plans for this ambitious project was founded in the fall of 2009.

Technically speaking, nothing more stands in the way of realizing Desertec. The energy generated can be transported from the desert belt to the industrial centers of Europe with only very low losses due to high-voltage direct-current trans-mission technology. During transmission over a distance of 3,000 kilometers, only around 10 percent of the energy is lost. This technology has already been in use in larger countries like China, the United States and India, as well as submarine cables, for decades. In fact, this technology is already suited for indus-trial applications in yet another important area. For more than two decades, Concentrated Solar Power plants of the first generation in the United States have been generating energy from sunlight. The latest installation, Andasol 2 in the south of Spain, now supplies around 200,000 households with clean power all year long.

The receiver represents the heart of a solar power plant. It is located in the focal line of a trough-shaped parabolic mirror and consists of a specially coated absorber tube made of metal that is embedded inside a vacuum-sealed glass tube. Both the glass tube and the absorber tube are exposed to severe thermal and mechanical stress. Especially the coating on the absorber tube that is only a few hundred nanometers thick must be able to stand up to severe shifts in temperature. Whereas tempera-tures inside the receiver climb to as high as 400 degrees Celsius, the thermometer drops to zero degrees and below at night in the desert. In order to be able to work efficiently, these condi-tions are not allowed to have any effect on the receivers for a period of at least twenty years. The latest receiver generation from schott Solar is designed to be able to handle the extreme operating conditions of solar thermal parabolic trough power plants. The mechanical and optical properties allow for the highest possible efficiency and durability.

In the meantime, the question is not whether, but rather how this idea that was considered to be a utopian line of think-ing or an energy policy mirage only a few years ago can actually be realized. Nobody has any doubts today on the basic feasibil-ity, due in part to the considerable expertise that the founding companies have in the areas of financing and technology. The total investment amount is estimated to be about 400 billion euros by the year 2050; an enormous sum that needs to be divided across many different areas of development and project phases, however. Even and especially the producing countries stand to benefit from Desertec. A large share of the electricity

“The Initiative represents a collective commitment to renewable energy sources and the will to take sustained responsibility for the future of our planet,” emphasized Prof. Udo Ungeheuer (left), Chairman of the Board of Management of schott ag, during the signing of the Desertec Memorandum in Munich in July 2009.

„Die Initiative ist ein gemeinschaftliches Bekenntnis für erneuerbare Energien und den Willen, nachhaltig Verantwortung für die Zukunft des Planeten zu übernehmen“, betonte Prof. Dr.-Ing. Udo Ungeheuer (links), Vorsitzender des Vorstandes der schott ag, bei der Unterzeichnung des Desertec-Memorandums im Juli 2009 in München.

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The receiver tubes that are situated in the focal line of the trough-shaped parabolic mirrors represent the heart of solar power plants.

Herzstück der Solarkraftwerke sind die Receiverrohre, die sich in der Brennlinie der rinnenförmigen Parabolspiegel befinden.

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zur Trinkwassergewinnung mit ther-mischer oder elektrischer Energie versorgt werden. Dadurch trägt das Projekt zu einer Verbesserung der Inf-rastruktur und der Lebensqualität in der mena-Region bei und kann so mehr politische Stabilität bringen. <|

[email protected]

Projektphasen verteilt. Auch und gerade die Erzeugerländer sollen von Desertec profitieren. Wesentliche Teile des erzeugten Stroms sollen in die lokalen Energienetze eingespeist wer-den. Neben den privaten und gewerb-lichen Verbrauchern können so auch Meerwasserentsalzungsanlagen

generated is to be fed into the local power grids. In addition to private and commercial consumers, seawater desalination plants for producing drinking water can also be supplied with thermal or electrical energy. This means the project will also contribute towards improving the infrastructure and standard of living in the mena region and thus result in greater political stability. <|

[email protected]

SuPerGriD FÜr eumena

SuPer GriD For eumena

Skizze einer möglichen Infrastruktur für eine nachhaltige Stromversor-

gung in der Region eumena (Europa, Naher Osten, Nordafrika). Die

roten Quadrate markieren den (theoretischen) Platzbedarf für Solar-

kollektoren, um in solarthermischen Kraftwerken (csp) den Strom-

bedarf jeweils der Welt, Europas sowie der mena-Region im Jahr 2005

zu erzeugen. Das Quadrat „trans-csp Mix eumena 2050“ zeigt die

insgesamt benötigte Fläche für Solarkollektoren, um den Bedarf an

Meerwasserentsalzung und zwei Drittel des Strombedarfs in mena im

Jahr 2050 mit solarthermischen Kraftwerken zu decken, inklusive von

etwa einem Fünftel des europäischen Strombedarfs. <|

Sketch of a possible infrastructure for a sustainable power supply in

the eumena region (Europe, Middle East, North Africa). The red

squares mark the (theoretical) space that solar collectors would need

in order to generate enough electricity to meet the needs of the world,

Europe, as well as the mena region, with Concentrated Solar Power

plants (csp) in 2005. The “trans-csp Mix eumena 2050” square

shows the total surface needed for solar collectors in order to cover

the needs of seawater desalination and two-thirds of the electricity

demand in mena by csp plants in the year 2050, including ap prox-

imately one fifth of Europe‘s electricity demands. <|

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