Ultraschallsensoren ermöglichen Betrieb des SHAMS-Solarkraftwerks mit voller Leistung

Präzise Messungen sind in fast jeder Phase der Erzeugung wichtig. Auch bei der Reinigung. In SHAMS, einem großen Solarkraftwerk im Westen Abu Dhabis, fahren ständig kleine Fahrzeuge zwischen den Modulreihen, um die mehr als 250.000 Spiegel der Anlage zu reinigen. Der Ultraschallsensor UM30 von SICK misst dabei die Distanz zwischen den Hydraulikarmen und den Parabolspiegeln und sorgt dafür, dass dieser Prozess eher einem eleganten Tanz gleicht und nicht einer groben Hochdruckspülung.

Bei ihrer Eröffnung im Jahr 2013 war das Solarthermiekraftwerk SHAMS im Westen Abu Dhabis die größte Anlage ihrer Art. Auch heute noch sind die Dimensionen dieses Projekts beeindruckend. Auf einer Fläche von 2,5 Quadratkilometern produziert SHAMS 100 Megawatt Strom und versorgt damit mehr als 20.000 Haushalte in den Vereinigten Arabischen Emiraten.

SHAMS ist ein Solarthermiekraftwerk basierend auf Parabolrinnen. Vereinfacht ausgedrückt handelt es sich dabei um ein Kraftwerk aus Reihen von konkaven Spiegeln, die das Sonnenlicht reflektieren und auf ein Glasrohr bündeln, das sich vor den Spiegeln befindet. Das Glasrohr ist mit Thermoöl gefüllt. Das Sonnenlicht erhitzt das Thermoöl im Inneren des Glasrohrs auf Temperaturen von bis zu 500 °C. Anschließend fließt das Thermoöl zur Energieerzeugungsstation, wo es zur Umwandlung von Wasser in Dampf verwendet wird. Mit diesem Dampf wird dann wiederum eine Dampfturbine zur Stromerzeugung angetrieben.

Anspruchsvolle Bedingungen erfordern präzise, anpassungsfähige Lösungen

Viele Menschen gehen davon aus, dass die Errichtung eines Solarkraftwerks in der Wüste eine leichte Aufgabe ist. Doch das ist weit gefehlt. Eines der Probleme bei dem Kraftwerk ist die Tatsache, dass es sich in einer Wüstenumgebung befindet. Damit das Kraftwerk mit voller Leistung arbeiten kann, müssen sowohl die Spiegel als auch die Glasrohre mit dem Thermoöl sauber sein. In einer staubigen Umgebung, in der es häufig zu schweren Sandstürmen kommt, ist dies eine ständige Herausforderung. Die Nähe zum Meer und der landeinwärts ziehende Nebel, der sich mit Staub und Sand vermischt, erschweren die Aufgabe zusätzlich.

Insgesamt müssen 258.048 Spiegel und 27.648 Glasrohre sauber gehalten werden. Diese Arbeit wird auf fünf Reinigungsfahrzeuge verteilt. Jedes dieser Fahrzeuge verfügt über zwei hydraulische Arme, die nah an die Oberflächen herangefahren werden müssen, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Allerdings können sowohl die Spiegel als auch die Rohre durch die schweren Hydraulikarme leicht beschädigt werden. Die Arme dürfen also auf keinen Fall zu nahe herankommen. Dafür sorgen acht Ultraschallsensoren, die auf den Fahrzeugen installiert sind – vier für jeden Arm.

Erfolg der Ultraschallsensoren eröffnet weitere Anwendungsmöglichkeiten

In SHAMS setzt man auf die Präzision und Zuverlässigkeit der Ultraschallsensoren von SICK. Diese konnten Masdar, den Eigentümer und Betreiber des SHAMS-Kraftwerks, derart überzeugen, dass sie den UM30 nicht nur für die Reinigungsfahrzeuge, sondern auch für andere Arbeiten im Kraftwerk einsetzen. Präzision war bei dieser Entscheidung zwar der zentrale Punkt, aber nicht der einzige Faktor, der berücksichtigt wurde. Die Umgebung des SHAMS-Kraftwerks ist eine Herausforderung. Angesichts der großen Hitze am Tag, der Kälte der Wüstennacht, des allgegenwärtigen Sandes und Staubs sowie des Nebels, der vom Persischen Golf heranzieht, war die Robustheit der Sensoren ebenfalls von entscheidender Bedeutung. Und die Sensoren haben bewiesen, dass sie zuverlässig arbeiten, ganz gleich, welchen Herausforderungen sie gegenüberstehen.

Ein weiterer Aspekt war die Benutzerfreundlichkeit. Die im SHAMS-Kraftwerk verwendeten Sensoren sind mit einem LED-Bildschirm ausgestattet, der die Einstellung und Diagnose direkt am Sensor ermöglicht. Das bedeutet, dass keine weiteren Geräte benötigt werden. „Wir haben sehr gute Erfahrungen mit diesen Ultraschallsensoren gemacht. Sie sind sehr zuverlässig und es gab bisher keine Ausfälle“, sagt Ali Al Masabai, Betriebsleiter des SHAMS-Kraftwerks.

Es wird erwartet, dass der Markt für Energie aus Solarthermie von 41,68 Mrd. USD im Jahr 2021 auf 119,52 Mrd. USD im Jahr 2028 wächst, was einer jährlichen Wachstumsrate von 16,2 % entspricht, und SICK wird dabei helfen, solche Anlagen effizienter zu betreiben.

 

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