Tweet
Aufwindkraftwerke so effektiv wie Atommeiler
Ein Turm potenziert die Kraft von Sonne, Wind und Wasser und liefert so viel Strom wie ein Kernkraftreaktor – kostet aber nur ein Drittel.
So funktioniert ein Aufwindkraftwerk: Die Luft wird durch die Sonne erwärmt und strömt durch den Schlot nach oben. Die Turbinen erzeugen den Strom.
Fortsetzung: http://www.welt.de/wissenschaft/arti...tommeiler.html
So funktioniert ein Aufwindkraftwerk: Die Luft wird durch die Sonne erwärmt und strömt durch den Schlot nach oben. Die Turbinen erzeugen den Strom.
Es ist ein Schlot, der Sonne, Wind und Wasser verwertet, und das Prinzip elektrisiert Ingenieure und Umweltschützer gleichermaßen – und zwar schon seit Jahrzehnten. 1903 ist das erste Konzept zu einem „Sonnenkamin“ in der Schublade seines Erfinders, des spanischen Obersts Isidoro Cabanyes, verschwunden. Jetzt haben französische und deutsche Techniker es wieder hervorgezogen. Die ersten Entwürfe zeigten 1000 Meter hohe Türme, die umgeben waren von einer treibhausähnlichen Anlage. Die nahm die Fläche von 800 Fußballfeldern ein.
Foto: Infografik Welt Online So funktioniert ein Aufwindkraftwerk: Die Luft wird durch die Sonne erwärmt und strömt durch den Schlot nach oben. Die Turbinen erzeugen den Strom
Die neuesten Werke erscheinen dagegen wie Winzlinge: Sie begnügen sich mit 160 Meter hohen Türmen auf einer Fläche von 14 Kickerplätzen. Das Prinzip der Kraftwerke ist schlicht – und lässt sich am ehesten mit der Nikolaus-Methode beschreiben: Auf einer möglichst großen Fläche wird heiße Luft wie in einem Treibhaus erzeugt, und die zieht durch einen möglichst großen Schlot nach oben ab – und erzeugt dabei über Turbinen Strom.
So ein Kraftwerk benötigt keinen der modernen Hightech-Rohstoffe, wie sie zum Beispiel die Solarzellenindustrie verarbeitet: Gallium, Indium und so weiter sind nämlich nicht nur endlich, sondern obendrein extrem selten. Dazu kommt, dass ein Aufwindkraftwerk selbst nachts noch arbeitet, weil es die vom Boden abgegebene Tagesrestwärme in der kühleren Nachtluft nutzt. Der Unterschied zwischen Tag- und Nachtbetrieb fällt also geringer aus, Spitzen treten nur gedämpft auf, und beides ist gut für Stabilität und Planbarkeit eines Stromnetzes.
Geringerer Wirkungsgrad als Fotovoltaik-Anlagen
Ein Aufwindkraftwerk hat im Gegensatz zur physikalisch eleganten Stromgewinnung per Fotovoltaik allerdings einen sehr geringen Wirkungsgrad von deutlich unter einem Prozent der einstrahlenden Sonnenenergie. Damit kann es jedoch durchaus wirtschaftlich arbeiten. Es muss nur groß genug sein: Experten gehen davon aus, dass ein solcher Sonnenschlot von 100 bis 200 Megawatt (MW) installierter Nennleistung ausreichend günstig Strom erzeugen kann. Zur Vorstellung: Das ist etwa so viel, wie der orange Block des Heizkraftwerks Berlin-Charlottenburg leistet (der hat 215 MW elektrische Leistung).
Großprojekte schlagen seit langer Zeit kilometerhohe Türme über riesigen Treibhausflächen vor, doch in der Realität will niemand so recht einsteigen, obwohl sich das Prinzip auch im realen Versuch bewährt hat: Ein kleiner Prototyp im spanischen Manzanares lief über Jahre ohne nennenswerte Probleme, bis er 1989 von einem Sturm zerstört wurde. Die Anlage erzeugte lediglich 0,05 MW Spitzenleistung, hatte dabei jedoch einen Turm von immerhin 194 Meter Höhe. Sie kostete umgerechnet mehrere Millionen Euro. Für ein Kraftwerk mit nennenswerter Leistung müssten Investoren Hunderte Millionen investieren, ohne irgendeinen Zwischenschritt, und da zögert die Hand zum Geldbeutel.
Andere Solarkraftwerke, vor allem große Fotovoltaikanlagen, können nämlich schrittweise linear sinnvoll ausgebaut werden, man kann sich herantasten. Bei Aufwindkraftwerken ist alles Kleine Quatsch. Sie sind ein Paradebeispiel für Ganz-oder-gar-nicht.
Neuer Versuch – mit Wasserkraft
Die französische Firma Blue Pearl verspricht nun ein Energiewunder. Sie will von den riesenhaften Türmen runter auf sehr sturm- und erdbebensichere 160 Meter Höhe. Dazu verwenden die geplanten Kraftwerke das in der abkühlenden Luft kondensierende Wasser oben im Turm. Das soll in die Tiefe fallen – und ähnlich wie bei einem Wasserkraftwerk Turbinen antreiben, die damit den Gesamtwirkungsgrad der Anlage deutlich erhöhen sollen. Einen Teil des Kondenswassers könne man zudem der Trinkwassergewinnung zuführen...
Foto: Infografik Welt Online So funktioniert ein Aufwindkraftwerk: Die Luft wird durch die Sonne erwärmt und strömt durch den Schlot nach oben. Die Turbinen erzeugen den Strom
Die neuesten Werke erscheinen dagegen wie Winzlinge: Sie begnügen sich mit 160 Meter hohen Türmen auf einer Fläche von 14 Kickerplätzen. Das Prinzip der Kraftwerke ist schlicht – und lässt sich am ehesten mit der Nikolaus-Methode beschreiben: Auf einer möglichst großen Fläche wird heiße Luft wie in einem Treibhaus erzeugt, und die zieht durch einen möglichst großen Schlot nach oben ab – und erzeugt dabei über Turbinen Strom.
So ein Kraftwerk benötigt keinen der modernen Hightech-Rohstoffe, wie sie zum Beispiel die Solarzellenindustrie verarbeitet: Gallium, Indium und so weiter sind nämlich nicht nur endlich, sondern obendrein extrem selten. Dazu kommt, dass ein Aufwindkraftwerk selbst nachts noch arbeitet, weil es die vom Boden abgegebene Tagesrestwärme in der kühleren Nachtluft nutzt. Der Unterschied zwischen Tag- und Nachtbetrieb fällt also geringer aus, Spitzen treten nur gedämpft auf, und beides ist gut für Stabilität und Planbarkeit eines Stromnetzes.
Geringerer Wirkungsgrad als Fotovoltaik-Anlagen
Ein Aufwindkraftwerk hat im Gegensatz zur physikalisch eleganten Stromgewinnung per Fotovoltaik allerdings einen sehr geringen Wirkungsgrad von deutlich unter einem Prozent der einstrahlenden Sonnenenergie. Damit kann es jedoch durchaus wirtschaftlich arbeiten. Es muss nur groß genug sein: Experten gehen davon aus, dass ein solcher Sonnenschlot von 100 bis 200 Megawatt (MW) installierter Nennleistung ausreichend günstig Strom erzeugen kann. Zur Vorstellung: Das ist etwa so viel, wie der orange Block des Heizkraftwerks Berlin-Charlottenburg leistet (der hat 215 MW elektrische Leistung).
Großprojekte schlagen seit langer Zeit kilometerhohe Türme über riesigen Treibhausflächen vor, doch in der Realität will niemand so recht einsteigen, obwohl sich das Prinzip auch im realen Versuch bewährt hat: Ein kleiner Prototyp im spanischen Manzanares lief über Jahre ohne nennenswerte Probleme, bis er 1989 von einem Sturm zerstört wurde. Die Anlage erzeugte lediglich 0,05 MW Spitzenleistung, hatte dabei jedoch einen Turm von immerhin 194 Meter Höhe. Sie kostete umgerechnet mehrere Millionen Euro. Für ein Kraftwerk mit nennenswerter Leistung müssten Investoren Hunderte Millionen investieren, ohne irgendeinen Zwischenschritt, und da zögert die Hand zum Geldbeutel.
Andere Solarkraftwerke, vor allem große Fotovoltaikanlagen, können nämlich schrittweise linear sinnvoll ausgebaut werden, man kann sich herantasten. Bei Aufwindkraftwerken ist alles Kleine Quatsch. Sie sind ein Paradebeispiel für Ganz-oder-gar-nicht.
Neuer Versuch – mit Wasserkraft
Die französische Firma Blue Pearl verspricht nun ein Energiewunder. Sie will von den riesenhaften Türmen runter auf sehr sturm- und erdbebensichere 160 Meter Höhe. Dazu verwenden die geplanten Kraftwerke das in der abkühlenden Luft kondensierende Wasser oben im Turm. Das soll in die Tiefe fallen – und ähnlich wie bei einem Wasserkraftwerk Turbinen antreiben, die damit den Gesamtwirkungsgrad der Anlage deutlich erhöhen sollen. Einen Teil des Kondenswassers könne man zudem der Trinkwassergewinnung zuführen...
Comment