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In der spanischen Sierra Nevada müssen Kabel und Steckverbinder extremen Umgebungsbedingungen trotzen. Bild: Pokergecko, iStock
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Überleben bei Hitze, Sand und Strahlung

Text: Jonas Diekmann, Harting
Solarkraftwerke lohnen sich nur dort, wo die Sonne den ganzen Tag vom Himmel brennt. Was für die Energieversorgung von Vorteil ist, ist für Kabel und Steckverbinder ein Problem. Doch es gibt Komponenten, die auch unter den harten Umgebungsbedingungen der Wüste zuverlässig und langlebig funktionieren.

Bis zu 1000 °C heiß wird die Spitze des Turms in der spanischen Sierra Nevada. Bei diesem solarthermischen Kraftwerk wird das Sonnenlicht auf bis zu 100 Hektar großen Spiegelflächen eingefangen und durch intelligente Einstellung der Spiegel auf einen einzigen Punkt konzentriert. Dort befindet sich ein Behälter, Absorber genannt, der je nach Bauart mit Wasser, Öl oder flüssigem Nitrat gefüllt ist. Dieses Medium wird in einen Wärmetauscher geleitet, in dem mit Hilfe der hohen Temperaturen Wasserdampf erzeugt wird, der die konventionellen Dampfturbinen zur Stromerzeugung antreibt.

Immer in Bewegung

Um einen hohen Wirkungsgrad der Anlage zu gewährleisten, müssen alle Spiegel immer exakt den Brennpunkt des Turms fokussieren. Dazu sind die Spiegelkonstruktionen, Heliostaten genannt, mit Positionierantrieben zum Nachführen der Spiegel ausgestattet. Die Antriebe richten die Spiegel entsprechend dem Sonnenstand aus. Dazu befinden sich an jedem Heliostaten Verteilerboxen für Energie- und Datenversorgung.

Damit Reparatur- oder Wechselarbeiten dieser Verteilerboxen schnell und kostengünstig durchgeführt werden können, sind sie über robuste und zuverlässige Harting-Steckverbinder an die Leitungen angeschlossen. Muss eine Verteilerbox getauscht werden, nimmt man die Steckverbinder ab, setzt eine neue Verteilerbox ein und schließt sie in kurzer Zeit wieder an. So werden die Ausfallzeiten der Spiegel minimiert. Die besten Bedingungen für diese Art von Kraftwerken findet man in sonnenreichen und niederschlagsarmen Regionen der Welt. Vorzugsweise also in trockenen Wüstenregionen mit langer und intensiver Sonnenscheindauer. So auch in der spanischen Sierra Nevada. Die Steckverbinder mit Kunststoff- oder Metallgehäuse sowie die Dichtungsmaterialien sind so ausgelegt, dass sie sowohl Ozon- und UV-beständig als auch staubgeschützt sind. Als typische Outdoor-Anwendung müssen die Steckverbinder starken Temperaturschwankungen widerstehen. Die Verteilerboxen sind hermetisch abgedichtet und gegen Feuchtigkeit geschützt. Sie besitzen lediglich eine Membrane für den Druckausgleich bei schwankenden Umgebungstemperaturen.

Daten und Energie

Um die Verfügbarkeit des solarthermischen Kraftwerks und damit eine sichere Versorgung mit Energie und Daten zu gewährleisten, vertrauen die Betreiber der Anlage auf Harting-Steckverbinder. Die Han-Baureihe sorgt für die Versorgung mit Energie. Des Weiteren können Daten für die korrekte Spiegelnachstellung über Ethernetnetzwerke mit elektrischen RJ45-PushPull-Steckverbindern gelöst oder über optische PushPull-LC-duplex-Steckverbinder angeschlossen werden.

Sollte es doch zu der Störung einer Verteilerbox kommen, besteht das Problem, dass die Datenleitungen in Reihe geschaltet sind. Im ungünstigsten Fall werden auch andere Heliostaten nicht mehr korrekt mit Daten versorgt und entsprechend eingestellt. Aus diesem Grund sind die Kabel nach dem ­Daisy-Chain-Prinzip verbunden. Dies gibt dem Wartungspersonal die Möglichkeit, im Servicefall Eingangs- und Ausgangssteckverbinder miteinander zu verbinden und so die defekte Station ohne Beeinflussung anderer Stationen zu überbrücken.

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