Das Aufwindkraftwerk, oder auch Thermikkraftwerk genannt, ist eine relativ junge Technik, bei der die Kraft von Sonne und Wind gebündelt wird, um Strom zu erzeugen. Das Ganze basiert auf dem Prinzip des Treibhauseffektes und dem physikalichen Grundsatz, dass heiße Luft nach oben steigt.
Das Prinzip erinnert an den Treibhauseffekt.
Wie wird in einem Aufwindkraftwerk Energie erzeugt?
Charakteristisch für das Aufwindkraftwerk ist ein hoher, schmaler Turm, der wie ein Kamin funktioniert. Durch diesen Kamin steigt Luft hinauf, die zuvor durch die Sonneneinstrahlung, die durch ein großes Dach (Kollektor) einfällt, erwärmt wurde. Im Turm des Aufwindkraftwerks befinden sich Turbinen, die durch die Luftbewegung angetrieben werden und auf diese Weise Strom generieren. Damit das Aufwindkraftwerk möglichst viel Strom produziert, sind die Kaminhöhe und die Kollektorfläche, also Größe der überdachten Fläche, entscheidend. Hier gilt: je größer desto mehr Energie wird erzeugt.
Was passiert, wenn die Sonne nicht scheint?
Der Vorteil der Anlagen besteht unter anderem darin, dass nicht nur bei Sonneneinstrahlung, sondern auch wenn diese nicht scheint, also z.B. nachts, weiterhin Strom erzeugen. Grund dafür ist, dass sich der Boden im Laufe des Tages erwärmt und in der Nacht diese Wärmeenergie wieder abgibt. So wird die Luft unter dem Dach weiterhin erwärmt, während draußen die Lufttemperatur sinkt und auf diese Weise genug Auftrieb entsteht, um die Anlage weiterhin anzutreiben.
Wo gibt es Aufwindkraftwerke?
Bisher gibt es nur Prototypen der neuen Technik. Die erster Pilotanlage der Technik wurde Ender der 70er Jahre entwickelt und in Manzanares, Spanien, aufgebaut. Bei der Wahl des Standorts eines Aufwinkraftwerks gibt einige Einschärnkungen. Auf Grund ihrer Größe brauchen sie eine sehr große Fläche, außerdem sind sie sehr anfällig für schlechtes Wetter. Natürlich ist auch die Globalstrahlung wichtig, denn ohne Sonnenstrahlung funktioniert das Kraftwerk nicht.
Sind Aufwindkraftwerke effektiv?
Aufwindkraftwerke sind sehr nachhaltig, da sie vor allem die erneuerbare Energiequelle Sonnenlicht zur Stromerzeugung nutzen. Bisher liefern sie jedoch noch nicht genug Energie, um wirklich kommerziell genutzt werden zu können. Um die Leistung zu steigern müsste die Kaminhöhe zunehmen, was die Anlagen jedoch sehr anfällig für Sturmschäden oder Erdbeben macht. Sie könnten in Zukunft noch stark an Bedeutung zunehmen, da es bereits Ideen dafür gibt, die Anlagen energieeffizienter zu gestalten. Dabei soll das entstehende Kondenswasser im Turm durch Turbinen herablaufen und so noch mehr Energie erzeugen.
Im folgenden Video könnt ihr euch einen detaillierten Überblick über die Funktionsweise eines Aufwindkraftwerks verschaffen:
