Sturm im Turm

Stuttgarter Ingenieure planen in der australischen Wüste das erste kommerzielle Aufwindkraftwerk der Welt. Der tausend Meter hohe Kamin im Zentrum der Anlage wird das höchste Bauwerk der Erde sein. Der darin erzeugte elektrische Strom soll nicht viel teurer sein als Energie aus Kohle oder Gas. Sieht so der Einstieg ins solare Energiezeitalter aus?
Tausend Meter hoch überragt der Turm aus hunderttausenden Tonnen Beton und Stahl die australische Wüste. Es ist das höchste Bauwerk der Welt. Wie Winzlinge würden sich daneben der Eiffelturm oder der Fernsehturm am Berliner Alexanderplatz ausnehmen. Im Innern der Röhre bläst ein strammer Wind: Luft, unter einem kilometerweiten Glasdach rings um den Turm von der Sonne aufgeheizt, strömt mit einer Geschwindigkeit von bis zu sechzig Kilometern pro Stunde wie in einem Kamin nach oben. Sie treibt Windturbinen am Fuße des Turms an, die rund 1.500 Gigawattstunden Strom im Jahr erzeugen – genug Energie für rund 200.000 Menschen.

Dieses Szenario könnte bereits 2005 Wirklichkeit werden. Auf einer Ebene nahe dem kleinen Ort Mildura im Südosten Australiens plant die Firma EnviroMission das erste kommerzielle Aufwindkraftwerk der Welt. Es soll maximal 200 Megawatt leisten – rund ein Sechstel der Leistung eines Kernkraftwerks. Zumindest nach dem optimistischen Plan des Energieunternehmens soll schon im kommenden Jahr mit dem Bau begonnen werden.

Für den Stuttgarter Ingenieur Jörg Schlaich ginge damit ein Lebenstraum in Erfüllung: Die Erzeugung von Strom aus Sonnenenergie in großem Stil. Seit Jahrzehnten geht dem selbstständigen Planungsingenieur und Professor an der Universität Stuttgart die Idee des Aufwindkraftwerks nicht mehr aus dem Kopf. Das Stuttgarter Ingenieurbüro Schlaich, Bergermann und Partner , dessen Mitbegründer er ist, soll sie nun umsetzen. Das Prinzip ist einfach: Ein Glasdach lässt Sonnenlicht hinein, die durch das Licht erwärmte Luft darunter jedoch nicht hinaus. Versieht man ein kreisförmiges Dach in der Mitte mit einem Kamin, strömt die aufgeheizte Luft mit hoher Geschwindigkeit nach oben ( Animation). Das Dach und der Kamin, die nun in der australischen Wüste entstehen sollen, haben freilich gigantische Ausmaße. Rund fünf Kilometer im Durchmesser misst das Dach, das von 2,50 Metern Höhe am äußeren Rand auf rund 35 Meter im Mittelpunkt ansteigt. Dort ragt der Turm mit einem Durchmesser von rund 170 Metern empor. Der Koloss aus Beton und Stahl wird von riesigen Speichenrädern im Innern in Form gehalten.

Nicht Gigantomanie treibt die Ingenieure dazu, das Aufwindkraftwerk mit solch gewaltigen Ausmaßen zu planen, sondern es sind die Gesetze der Physik: Je höher der Turm und je größer das Dach, desto effektiver arbeitet es, denn umso größer ist der Temperaturgegensatz zwischen der heißen Luft unter dem Dach und der kalten an der oberen Öffnung des Turms.

"Das bekommt man heute hin", ist Wolfgang Schiel zuversichtlich. Der bei Schlaich, Bergermann und Partner für das Projekt verantwortliche Ingenieur sieht keine unüberwindlichen technischen Probleme beim Bau des Riesen. Trotz seiner Größe sei die Planung im Prinzip nichts Außergewöhnliches. Verglichen mit einem schlanken Fernsehturm mit schweren Antennen und Plattformen ist der Turm mit 170 Metern Durchmesser "eine unelegante, dicke Röhre" mit vergleichsweise unkomplizierter Statik, so Schiel. "Wir bauen Brücken in Taifungebieten, dann geht auch das." Dennoch müssen die Ingenieure bei der Auswahl des Standortes vorsichtig sein. Der Turm lässt sich zwar so konstruieren, dass er selbst Jahrhundertstürme übersteht. Doch das Glasdach würde einem schweren Hagelschlag mit eiergroßen Hagelkörnern nicht standhalten. Mit dem nun anvisierten Standort in der australischen Wüste sehen sich die Planer in dieser Hinsicht jedoch auf der sicheren Seite.

Die technischen Probleme sind also lösbar. Nur am Geld könnte das Projekt noch scheitern. Der Bau des Turmes und besonders das Glas für das Dach verschlingen eine Menge Geld. Erste Schätzungen gehen von Gesamtkosten 300 bis 450 Millionen Euro aus – Geld, das EnviroMission auch nach dem Börsengang im vergangenen Jahr zumindest teilweise nur über teure Kredite aufbringen kann.

Dass ein Aufwindkraftwerk in punkto Wirtschaftlichkeit durchaus mit Kohle oder Gas mithalten kann, zeigt ein Gutachten, dass Experten des Energieversorgerunternehmens Baden-Württemberg (EnBW) im Auftrag der Stuttgarter Ingenieure ausgearbeitet haben: Bei einem Zinssatz unter acht Prozent oder weniger ist die Kilowattstunde Strom aus dem Aufwindkraftwerk sogar billiger. Mit dem Zinssatz und der Bereitschaft der Banken, in ein solches beispielloses Projekt zu investieren, steht und fällt die Wirtschaftlichkeit. Denn fast die gesamten Kosten fallen beim Bau der Anlage an. Anders als bei Kohlekraftwerken, wo ständig neuer Brennstoff nachgekauft werden muss, sind die laufenden Kosten im Betrieb des Aufwindkraftwerks minimal.

Vor fünf Jahren ist der Bau des ersten kommerziellen Aufwindkraftwerks schon einmal an der vergeblichen Suche nach Investoren gescheitert. Damals sollte im nordindischen Bundesstaat Rajasthan ein ähnliches Kraftwerk wie nun in Australien entstehen. Doch diesmal seien die Voraussetzungen wesentlich günstiger, erläutert Schiel. Den Planern kommt beispielsweise entgegen, dass in Australien der Strombedarf sehr gut der Leistungskurve des Aufwindkraftwerks im Verlauf eines Tages entspricht: Da in den meisten Häusern und Betrieben Klimaanlagen laufen, ist der Strombedarf an heißen Nachmittagen am höchsten – genau dann also, wenn der Sturm in der riesigen Röhre am kräftigsten bläst.

Bei Bedarf ließe sich die Leistungskurve des Kraftwerks jedoch auch einem eher konstanten Strombedarf anpassen: Wassertanks unter dem Glasdach könnten die Hitze des Nachmittags speichern. Das Kraftwerk produziert dann selbst nachts noch Strom.
ddp/bdw - Ulrich Dewald


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