Neuer “Solarturm” verspricht Strom bei Tag und bei Nacht
Forscher*innen haben ein System entwickelt, das Energie aus Sonnen- und Windkraft kombiniert. Der „Zwillings-Turm“ soll Tag und Nacht grüne Energie generieren können.
Dafür wird ein Aufwindkraftwerk genutzt. Das Prinzip ist nicht neu: Der Turm sieht aus wie ein umgekehrter Trichter. Unten wird kalte Luft durch einstrahlende Sonne erhitzt. Durch den Kamineffekt steigt sie im Turm auf, wo sich Turbinen befinden. Sie werden von der Luft angetrieben und erzeugen Strom. Die Idee wurde erstmals 1903 zu Papier gebracht und in den 1980er Jahren für eine Pilotanlage in Manzanares, Spanien, aufgegriffen.
© Al Hussein Technical University / Qatar University
Die Forscher*innen der Universitäten von Jordanien und Katar haben dieses Prinzip nun erweitert. Neben dem Aufwind wird auch abfallende Luft umgesetzt. Dafür wird auf der Spitze des Turms kühles Wasser versprüht. Dadurch kühlt die Luft ab und fällt in einen von 10 Türmen ab, die um den zentralen Aufwindturm gebaut werden. Darin sind ebenfalls Turbinen verbaut, die Energie produzieren.
200 Meter hoher Turm
In ihrem Modell gehen die Forscher*innen von einem 200 Meter hohen und 13,6 Meter breiten Turm aus. Der Kollektor zum Erhitzen der Luft soll dabei einen Durchmesser von 250 Metern haben. Der innere Kaminturm soll einen Durchmesser von 10 Metern haben, die Kühltürme rundherum sollen 1,8 Meter breit sein.
© Al Hussein Technical University / Qatar University
Würde man so einen Turm in Wüstengebieten bauen, also in einem trockenen und heißen Klima, könnten damit 753 MWh Energie pro Jahr generiert werden. Dabei könnten die äußeren Türme um die 400 MWh liefern und der zentrale Kaminturm 350 MWh.
Probleme mit Wasserversorgung und Luftfeuchtigkeit
Damit wäre der Turm mehr als doppelt so effektiv wie traditionelle Designs ohne Abwindtürme. Zudem ist keine Sonne notwendig, um sie zu betreiben, weshalb die Anlage auch in der kühlen Nacht Strom produziert, wenn auch weniger.
Ein Problem des Konzepts sei allerdings die ständige Wasserversorgung, die dafür notwendig ist, so die Forscher*innen. Bei einem Bau in der Wüste muss das Wasser unter Energieaufwand zum Einsatzort gepumpt werden. Zudem werde die Produktivität der äußeren Türme stark von der Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Je höher sie sei, desto weniger Energie würden sie produzieren. Die Ergebnisse ihrer Forschung wurden im Fachmagazin ScienceDirect veröffentlicht.