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Fallwindkraftwerk Kühlturm statt Windrad

Redakteur: M.A. Bernhard Richter

In Arizona soll ein gigantisches Fallwindkraftwerk gebaut werden, das nichts braucht als Luft und Sonne. Dazu relativ wenig Wasser und relativ viel Geld. Wenn alles funktioniert, geht es schon 2018 ans Netz.

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(Bild: youtube)

Das US-Unternehmen Solar Wind Energy Tower (SWET) mit Sitz in Annapolis, Maryland will in der Nähe von San Luis, im US-Bundesstaat Colorado in den kommenden Jahren ein Kraftwerk in die karge Landschaft setzen, das die Welt noch nicht gesehen hat. Bis zu 685 m soll der Turm groß werden, womit er das höchste Bauwerk in Nordamerika wäre. Der Durchmesser wird 150 m betragen und die Gesamtkosten belaufen sich nach unbestätigten Meldungen auf bis zu 1,5 Mrd. Dollar.

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Das erst 2010 gegründete Unternehmen hat jahrelang nach einem Standort für das erste Kraftwerk dieser Art gesucht und sich für ein 2,5 km2 großes Areal in der Wüste Arizonas entschieden. Es erfüllt die Grundvoraussetzungen an das Gelände, die Wasserverfügbarkeit, Strom- und Verkehrsinfrastruktur – und an das Klima. Denn das muss heiß sein. Je heißer, umso besser. Der perfekte Standort für den SWET bietet durchgängig hohe Lufttemperaturen. Angestrebt wird ein 24-Stundenbetrieb, der dort möglich ist, wo die Umgebungsluft auch nachts nicht wesentlich abkühlt.

Strom aus heißer Luft

Der Turm wird als Hyperboloidbau als riesiger Zylinder aus gewöhnlichen Baustoffen und industriellen Standardteilen konstruiert. Genau wie ein Industrie-Kühlturm ist er innen hohl und nach oben offen. Nicht-temperiertes Wasser wird an den oberen Rand gepumpt und aus umlaufenden Düsen zum Zentrum hin zerstäubt, sodass eine Schicht aus Sprühnebel entsteht, die die gesamte Fläche der Turmöffnung bedeckt.

Die heiße Luft oberhalb des Turms trifft auf das kältere Wasser. Es kommt zu einem Temperaturausgleich zwischen den beiden Stoffen. Die abgekühlte, dichtere Luft sinkt im Turm nach unten und erzeugt gleichzeitig einen Sog, der neue heiße Luft von oben nachzieht. Diese nach unten gerichtete Luftbewegung ist der namensgebende Fallwind. Er kann Geschwindigkeiten von bis zu 80 km/h erreichen. Am Fuße des Turms sind rundum Tunnel eingelassen, in die mehrstufige Turbinen eingepasst sind. Sie werden vom Wind durchströmt und geraten in Bewegung. Die Bewegungsenergie wird schließlich in Generatoren in elektrische Energie umgewandelt.

Ein selbsterhaltendes System mit null Emissionen

Bei besten Bedingungen soll die Anlage nach Berechnungen des unternehmenseigenen Tools einen prognostizierten Ertrag von 1250 MWh bereitstellen. Mit klimatischen Schwankungen über den Tages- und Jahresverlauf soll ein stündlicher Erzeugungsdurchschnitt von immerhin 435 MW realistisch sein. Damit entspricht die Leistung des künftigen Arizona-Turms nach Unternehmensangaben der Hälfte eines durchschnittlichen amerikanischen Atomkraftwerks oder einer Photovoltaikanlage von 40.000 km2 Fläche. Die Leistung kann durch die Anbringung von weiteren Rotoren an der Außenhülle des Turms weiter gesteigert werden.

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