Thermische Solaranlage; Quelle: DLR (CC-BY 3.0)

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In solarthermischen Kraftwerken wird die Sonnenstrahlung zur Stromerzeugung in einem ansonsten konventionellen Kraftwerksprozess genutzt. Spiegel konzentrieren das Sonnenlicht auf einen Strahlungsempfänger und erhitzen ein Wärmeträgermedium, derzeit meist Thermoöl. Diese Energie wird über eine Turbine in Strom umgewandelt. In trockenen und heißen Zonen mit einem hohen Anteil an direkter Strahlung sind solarthermische Kraftwerke eine effiziente Technik, um Sonnenenergie in Elektrizität umzuwandeln.

Solarthermische Kraftwerke werden mittlerweile in erheblichen Stückzahlen kommerziell gebaut und betrieben. Forschungs- und Entwicklungsbedarf besteht weiterhin, um Bau und Betrieb der Kraftwerke kostengünstiger zu gestalten und damit die Stromgestehungskosten deutlich reduzieren zu können. Aktuell ist Strom aus solarthermischen Kraftwerken noch drei- bis viermal so teuer wie Strom aus fossilen Kraftwerken. Schreitet die Markteinführung weiter voran (Skaleneffekte) und wird weitere effiziente Forschungs- und Entwicklungsarbeit geleistet, könnten sich die Stromgestehungskosten laut einer Studie des EASAC von November 2011 in den kommenden 10 bis 15 Jahren um 50 bis 60 % reduzieren.

Das deutsche Klima ist wegen fehlender direkter Sonnenstrahlung nicht für den kommerziellen Betrieb solarthermischer Kraftwerke geeignet. Deutsche Unternehmen und Forschungseinrichtungen sind jedoch auf diesem Gebiet technologisch weltweit führend, das heißt die Technologie bietet ein hohes Exportpotenzial. Die in Deutschland entwickelten Schlüsselkomponenten werden zu großen Anteilen in solarthermischen Kraftwerken weltweit eingesetzt.

Die Förderung von Forschung und Entwicklung im Bereich solarthermische Kraftwerke soll aktuell vor allem dazu beitragen, die Technologie durch Kostenreduktion, Effizienzsteigerung und zuverlässigen Betrieb konkurrenzfähig zu gestalten und somit weiter am Markt zu etablieren (siehe Förderbekanntmachung zum 6. Energieforschungsprogramm (PDF: 1.12 MB)). Dabei soll vor allem der Vorteil der bedarfsorientierten Stromerzeugung weiter ausgebaut und nutzbar gemacht werden.