Isra-Mart srl:Solare Aufwindkraftwerke bieten mehr als Ökostrom

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Solare Aufwindtechnologie (Solar Chimney Power Technology) ist eine besondere Art der Windkraftnutzung. Gedacht für die Wüsten der Welt bestehen solare Aufwindkraftwerke aus einem kilometergroßen, flach ansteigenden Glasdach, unter dem die Sonne die Luft erhitzt, die dann durch einen kilometerhohen Turm abfließt und dabei Turbinen antreibt. Die Hauptbestandteile der benötigten Baustoffe – Beton und Glas – sind in allen Wüsten der Erde vorhanden. Neben günstigen Gestehungskosten für diese Art des Ökostroms bieten sich zudem interessante Win-Win-Situationen gerade für Wüstenregionen.

Die Technik dieser Kraftwerke ist robust und weitgehend wartungsfrei, die Entwurfs-Lebensdauer von über 100 Jahren garantiert niedrige Stromgestehungskosten. „Die Kilowattstunde Strom könnte in den ersten 25 Jahren, in denen die Baukosten wieder hereinkommen müssen, etwa 12 bis 18 Cent abhängig von der Größe des Aufwindkraftwerks kosten, danach nur noch rund zwei Cent“, schätzt Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Niemann, emeritierter Inhaber des Lehrstuhls für Windingenieurwesen und Strömungsmechanik der Ruhr-Universität Bochum. „Damit ist der Preis absolut konkurrenzfähig mit Kernkraft- und Kohlestrom, die je unter fünf bzw. unter sieben Cent pro Kilowattstunde liegen.“ Die Baukosten für ein Aufwindkraftwerk mit einem 500-Meter-Turm, einem Kollektor von ca. zwei Kilometern Durchmesser und einer Leistung von etwa 20 Megawatt schätzt er auf rund 150 bis 200 Mio. Euro. Zum Vergleich: Der Bau eines Kohlekraftwerks mit 1.200 Megawatt Leistung kostet rund 1,2 Mrd. Euro, die Lebensdauer beträgt etwa 50 Jahre.

Ein weiterer Pluspunkt des Aufwindkraftwerks: Es benötigt kein Wasser zur Stromerzeugung. Ganz im Gegenteil, es kann sogar der Brackwasserentsalzung dienen. In großen Tanks unter der Glasfläche des Kollektors kann man Brackwasser erhitzen und verdampfen, so dass es das Salz zurücklässt – eine Wasserentsalzung als Nebeneffekt. Die Wassertanks wiederum wirken positiv auf die Stromerzeugung zurück. Denn das Wasser speichert die Wärme der Sonne länger als der Boden, so dass die Turbinen selbst nach Einbruch der Dunkelheit noch weiter Strom „on demand“ erzeugen können.

Die Außenbereiche der Kollektoren – die Glasfläche steigt bei einem großen Aufwindkraftwerk mit einem Kollektordurchmesser von fünf bis sieben Kilometern und einer Turmhöhe von 1.500 Metern von etwa fünf Metern am äußeren Rand bis ca. 25 Meter nahe des Turms an – bieten außerdem beste klimatische Bedingungen für eine landwirtschaftliche Nutzung. „Insgesamt sind diese Kraftwerke Entwicklungsprojekte zur Eindämmung der Wüsten“, fasst Prof. Niemann zusammen. „Es entsteht eine typische Win-Win-Situation, welche die Bedürfnisse der Erzeugerländer mit denen der Stromimporteure zu einem Optimum kombiniert.“

Um die Stromkosten weiter zu optimieren, muss die jeweils günstigste Kraftwerkslösung für einen Standort bestimmt werden. Die Größe des Kollektors muss der Höhe des Turms angepasst werden, auch die Höhe des Glases über dem Boden ist eine Stellschraube. Bei einem 1.500-Meter-Turm misst der Kollektor im Durchmesser ca. fünf bis sieben Kilometer, bei einem 500-Meter-Turm etwa einen Kilometer. Konkrete Bauvorhaben für Aufwindkraftwerke gibt es derzeit nicht, „es wäre schön, wenn man recht bald ein Projekt mit 500-Meter Turm realisieren würde, um Erfahrungen mit dem Bau zu sammeln“, wünscht sich Prof. Niemann.