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Im Gegensatz zu Photovoltaik-Kraftwerken, die den Strom auf direktem Weg über Solarzellen erzeugen, wandeln solarthermische Kraftwerke die Sonnenstrahlung zuerst in Wärme und dann in Strom um. Am häufigsten handelt es sich bei den Anlagen um konzentrierende Systeme mit Spiegeln, die das Sonnenlicht bündeln. Diese Systeme geben die gewonnene Wärmeenergie an einen Dampfkreislauf ab, der wie in einem konventionellen Kraftwerk eine Turbine und einen Generator antreibt, um Strom zu erzeugen. Es gibt aber auch nicht konzentrierende Anlagen wie beispielsweise das Aufwindkraftwerk.

Sonnenwärmekraftwerke sind:

• Parabolrinnen- und Fresnel-Technologie-Kraftwerke (konzentrierend)
• Solarturmkraftwerke (konzentrierend)
• Dish-Stirling-Kraftwerke (konzentrierend)
• Aufwindkraftwerke (nicht konzentrierend)
• Fallwindkraftwerke (nicht konzentrierend)
• Solarteichkraftwerke (nicht konzentrierend)

Alle Arten solarthermischer Kraftwerke lassen sich nur in sonnenreichen Regionen der Erde wirtschaftlich betreiben. Geeignete klimatische Voraussetzungen herrschen zwischen dem nördlichen und südlichen 35. Breitengrad wie in Südeuropa, den USA oder in Afrika. Momentan gibt es weltweit nur wenig kommerziell genutzte Anlagen, die meisten sind im Pilotbetrieb. Parabolrinnen-Kraftwerke sind am weitesten verbreitet. Zukünftig sollen große solarthermische Kraftwerke in Wüstenregionen, wie in Nordafrika, entstehen.

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