Aufwindkraftwerk

Ein Aufwindkraftwerk ist ein nichtkonzentrierendes solarthermisches Kraftwerk. Es besteht aus einem Kamin und einem damit verbundenen Glasdach, das sich umliegend am Fuß des Kamins befindet. Das Glasdach dient als Solarkollektor. Bei einem Aufwindkraftwerk wird die Luft unter dem Glasdachkollektor durch die einfallende Solarstrahlung erwärmt. Aufgrund des Dichteunterschiedes zwischen kalter und warmer Luft steigt die erwärmte Luft unter dem Glasdachkollektor entlang des Kamins auf. Im unteren Teil des Kamins ist eine Vertikalachsenturbine montiert, die durch den entstehenden Sog im Kamin angetrieben wird. Die mechanische Energie der Turbine wird mittels eines Generators in elektrische Energie umgewandelt. Da die warme Luft unter dem Glasdachkollektor den Kamin emporsteigt, während durch den entstehenden Sog kalte Luft von außen unter den Glasdachkollektor strömt, entsteht ein kontinuierlicher Aufwind im Kamin. Im Glasdachkollektor können zusätzlich mit Wasser gefüllte Säcke oder Schläuche installiert werden. Sie speichern tagsüber die Wärmeenergie der Solarstrahlung und geben sie nachts an die Luft im Glasdachkollektor ab. Dadurch ist ein kontinuierlicher Betrieb über 24 Stunden möglich.

Ein Aufwindkraftwerk hat einen Wirkungsgrad von ca. einem%. Durch ausreichend große Abmessungen des Kamins und des Glasdachkollektors können allerdings wirtschaftlich nutzbare Leistungen von 5 bis 200 MW erzeugt werden. Die Höhe des Kamins kann entsprechend der erzeugten Leistung 550 bis 1.000 Meter betragen. Der Durchmesser des Kamins verringert sich mit der Höhe und liegt dabei im Bereich von 400 bis 120 Metern. Nachteil ist die Anfälligkeit gegenüber Sturmschäden aufgrund der großen Höhe des Kamins.

Derzeit existiert kein Aufwindkraftwerk. Ein Fallwindkraftwerk arbeitet nach dem entgegengesetzten Prinzip, da dort die Luft nicht aufsteigt sondern herabfällt.

Abbildung 1 stellt den schematischen Aufbau eines Aufwindkraftwerkes dar.

Synonym(e):

Thermikkraftwerk, Sonnenkamin

Englische Übersetzung(en):

solar updraft tower