Das sogenannte Abwindkraftwerk wurde im Jahre 1975 erstmals durch den amerikanischen Ingenieur Phillip Carlson wissenschaftlich beschrieben. Obwohl sich der Entwickler seine Idee patentieren ließ, wurde bis zum heutigen Tage noch kein Kraftwerk dieses Typs gebaut. Die Funktionsweise ist einfach. Für die Umwandlung der Sonnenenergie in elektrischen Strom wird, anders als bei moderner Solartechnologie, kein Kollektor benötigt. Für die Gewinnung von Energie ist lediglich ein hoher Kamin oder Schlot notwendig. Im oberen Teil wird die warme Luft mit Wasser besprüht. Luft dehnt sich bei Erwärmung aus und ist dann leichter als kalte Luft. Dies führt dazu, dass die warme Luft aufsteigt und die kalte Luft absinkt. Im Kamin eines Abwindkraftwerkes entzieht das eingesprühte Wasser beim Verdunsten der Luft Wärme, dabei kühlt sich diese um rund 12 °Celsius im Verhältnis zur Außenluft ab. Durch diese schnelle Temperaturreduzierung fällt die Luft mit einer Geschwindigkeit von bis zu 20 Metern pro Sekunde nach unten. Im unteren Teil sind dann Windräder angeordnet, die durch die fallende Luft angetrieben werden und Strom erzeugen.
Der Bau von Kraftwerken auf der Basis von Fallwinden birgt für Investoren aktuell noch ein hohes wirtschaftliches Risiko. Kleine Kraftwerke rentieren sich kaum, da der Wirkungsgrad sich erheblich verschlechtert. Selbst bei großen Anlagen liegt dieser nur bei rund 2,5 Prozent. In der wirtschaftlichen Betrachtung von großen Anlagen spielt der Wirkungsgrad aber nur eine untergeordnete Rolle, da die Ressourcen an warmer Luft kostenlos und unerschöpflich sind. Das Investitionsvolumen einer tragfähigen Anlage wird auf 1,5 Milliarden Euro geschätzt. Die Türme eines solchen Kraftwerkes müssten eine Höhe von 1200 Metern und einen Durchmesser von 400 Metern haben. In diesen Dimensionen wären Leistungen von bis zu 900 Megawatt erreichbar. Ein Drittel der erzeugten Energie wird dabei allerdings benötigt, um das Wasser in den oberen Bereich des Kamins zu transportieren. Als besonders geeignete Standorte gelten die Küsten des Persischen Golfs und des Roten Meeres, einige Teile Australiens und die Atacama-Wüste.
Ein Vorteil der Fallwindtechnologie besteht darin, dass sie auch nachts funktioniert. Direkte Sonneneinstrahlung ist nicht erforderlich, Speichertechnik muss zur kontinuierlichen Stromproduktion nicht eingesetzt werden. Allerdings ist der Wasserbedarf eines Kraftwerkes mit rund 560 Millionen Kubikmetern Wasser pro Jahr sehr hoch. Aus diesem Grund kommt ausschließlich Meerwasser infrage. In diesem Fall könnte das Meerwasser kostengünstig entsalzt werden, wenn es beim Fallen durch semipermeable Membranen geführt wird. Mit den kühlen feuchten Fallwinden könnten auch umliegende Gebiete beregnet werden. Die Besiedlung von Wüstenregionen wäre ebenfalls denkbar. Um eine Versalzung der Böden zu vermeiden, müsste ein Salzaustrag aus dem Schlot technisch ausgeschlossen werden. Ein Nachteil von 1000 Metern hohen Türmen könnte die Landschaftsbeeinträchtigung sein, auch wenn grundsätzlich der Flächenbedarf wesentlich geringer ist als bei anderen Solarenergien. Da zum jetzigen Zeitpunkt keinerlei wissenschaftliche Studien über den Betrieb großer Abwindkraftwerke bestehen, ist ein möglicher Einfluss auf die Schichten der Luft und das Klima nicht genau vorherzusagen.
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Gefaellt mir gut die Seite. Tolle Themenwahl.