ENERGIES RENOUVELABLES
sol(ID)aires
Aufwindkraftwerke lösen Energieprobleme
Des centrales solaires répondent à une problématique énergétique
ENERGIES RENOUVELABLES
De l'énergie qui ne consomme pratiquement aucune matière première [naturelle] et résout le problème de la faim dans le monde: telles sont les visions dont discutent des ingénieurs allemands - concrètement [d'un nouveau type] de centrales éoliennes - dans le cadre de leur congrès spécialisé "Innover en construisant". (Voir les "tours solaires")
Solares Großkraftwerk
Das Aufwindkraftwerk ist ein solares Großkraftwerk
für die sonnenreichen Regionen der Erde. Die dort fast ohne Ressourcenverbrauch
erzeugte elektrische Energie dient dem Eigenbedarf und damit der Entwicklung
des jeweiligen Landes, zu einem späteren Zeitpunkt dem Export und
damit der Verbesserung der Handelsbilanz. Da so natürliche Rohstoffe
wie Öl, Kohle und Gas durch Investitionen ersetzt werden, entstehen
unzählige neue Arbeitsplätze. Arbeit und Energie führen
zu Wohlstand und dieser wiederum zu einer Dämpfung des Bevölkerungszuwachses.
5 Kilometer Durchmesser
Für eine Leistung von 200 Megawatt wird unter
einem Glasdach von fünf Kilometern Durchmesser von der Sonne
warme Luft erzeugt. Sie steigt in einer einen Kilometer langen Röhre
in die Höhe, die aus der Mitte des Glasdachs aufragt, und treibt durch
ihren Sog Turbinen und Stromgeneratoren am Fuß der Röhre an.
Auch in der Nacht braucht das Kraftwerk nicht still zu stehen. Ein kontinuierlicher
24-Stunden-Betrieb wird durch unter dem Dach angebrachte geschlossene Wasserschläuche
garantiert. Sie geben ihre tagsüber gespeicherte Wärme in der
Nacht wieder ab. Die Schläuche werden einmal gefüllt, sonst gibt
es keinen Wasserbedarf. Das Aufwindkraftwerk braucht kein Kühlwasser,
was in vielen sonnenreichen Ländern ein entscheidender Vorteil ist,
die bereits große Trinkwasserprobleme haben. Da die Solarstrahlung
nicht konzentriert wird, kann auch diffuses Licht zur Lufterwärmung
unter dem Glasdach genutzt werden. Das erlaubt den Kraftwerksbetrieb auch
bei ganz oder teilweise bedecktem Himmel. Insbesondere für tropische
Länder mit häufig bedecktem Himmel ist dies von entscheidender
Bedeutung.
Aus quadratischen Fenstern
Das Glasdach, das etwa 60% der Gesamtkosten ausmacht,
ist ganz einfach aus quadratischen Fenstern konstruiert. Diese Bauweise
wurde jahrelang an einem Prototyp in Spanien erfolgreich getestet. Die
erforderlichen Materialien Beton, Glas und Stahl sind überall in ausreichenden
Mengen vorhanden. Aufwindkraft werke können heute auch in industriell
weniger weit entwickelten Ländern unmittelbar gebaut werden. Die in
den meisten Ländern bereits etablierte Industrie genügt den Anforderungen
vollkommen. Investitionen in hochtechnologische Fertigungseinrichtungen
sind nicht nötig. Damit ist selbst in ärmeren Ländern die
Realisierung einer großen Anlage ohne Devisenaufwand mit eigenen
Ressourcen und eigenen Arbeitskräften möglich. Dies schafft viele
Arbeitsplätze und senkt die Stromkosten.
1000 Meter hoch
Für die Röhre wurden verschiedene Bauweisen
und Werkstoffe gründlich verglichen mit dem Ergebnis, dass in der
Regel in allen in Frage kommenden Wüstenländern Stahlbetonröhren
die höchste Lebensdauer bei günstigsten Kosten versprechen. Technologisch
sind das zylindrische Naturzugkühltürme, mit 170 Metern Durchmesser
bei 1000 Metern Höhe und Wanddicken von 99 cm am Fuß und 25
cm an der Spitze, die im Inneren mit Speichenrädern ausgesteift werden.
Fachleute sind der festen Überzeugung, dass
eine globale Energiewirtschaft, zu der die Sonne ortsabhängig wie
die Wasserkraft im Mix mit fossilen und nuklearen Brennstoffen einen wesentlichen
Anteil beisteuert, keine Utopie ist.
Bisher sind Naturzugkühltürme nicht über
die 200 Meter-Marke hinaus gekommen, weil sich die Röhren im Sog verformen
und Risse oder Beulen entstehen. Dem kann man aber mit aussteifenden Speichenrädern
begegnen, die wie steife Schotte wirken, aber den Aufwind nur minimal behindern.
Fertigt man die Speichen aus stehenden Flachstählen, zwischen einem
Druckring in der Kaminwand und einem Nabenring, dann spannt sich ein solches
Speichenrad durch seine Eigenlast von selbst vor und seine Speichen sind
zug- und druckfest.
Deutscher Ingenieurtag des VDI diskutierte am13.
Mai 2003 in Münster Visionen für die Technik von morgen
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