Aufwindkraftwerke Energieerzeuger der Zukunft

AufwindkraftwerkeAufwindkraftwerkeEnergieerzeuger der Zukunft

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Diesen Satz bitte NICHT lesen!2

AufbauAufbau Einleitungsfilm Aufbau und Funktionsweiße Systemtechnische Darstellung Dimensionen Wirkungsgrad Regelbarkeit Einsätzmöglichkeiten Kosten Ökologische Bilanz Lebensdauer Software zur Berechnung der Leistung


Aufbau und FunktionsweißeAufbau und Funktionsweiße

Das System besteht aus 4 Subsystemen

1. Glasdachkollektoren 2. Wasserspeicher 3. Kamin 4. Windturbine


Aufbau: KollektorAufbau: Kollektor

Glas- oder Kunststoffkollektor

Lichtdurchlässig Luftdicht Angewinkelt zum Kamin Installiert in 2-6 m Höhe


Funktionsweiße: KollektorFunktionsweiße: Kollektor

Licht kann eintreten, Luft aber nicht entweichen Treibhausprinzip Kollektor ist zum Kamin hin angewinkelt, so dass

erwärmte Luft zum Turm ansteigt Am Rand der Kollektoren entsteht ein Sog, welcher kalte

Luft anzieht


Aufbau:Aufbau: WasserspeicherWasserspeicher Wasserschläuche oder -Kissen, die mit Wasser befüllt

sind Wassertiefe beträgt 5-20 cm Im Boden installiert


Funktionsweiße: WasserspeicherFunktionsweiße: Wasserspeicher Speicherung der Wärme im Wasser 5 mal höhere Wärmekapazität im Vergleich zum Boden Dadurch wird auch nachts Wärme abgegeben


Aufbau: KaminAufbau: Kamin

Stahlbetonröhre Turbinen Speicherräder

Wanddicke steht in Abhängigkeit zur Turmhöhe

Am Fuß beträgt die Windgeschwindigkeit ca. 15 m/s


Funktionsweiße: KaminFunktionsweiße: Kamin

Auftrieb der erwärmten Luft ist proportional zur Temperaturerhöhung und zum Turmvolumen

Aufströmende Luft im Kamin bringt Turbinen in Bewegung

Kinetische Energie der Turbine wird an den Generator weitergeleitet

Generator wandelt kinetische Energie in elektrische Energie um


Problematik großer HöhenProblematik großer Höhen

Durch die geringe Materialdichte ab einer bestimmten Höhe des Kamins wird das Material verformt

Dies kann zur Beschädigung des Materials führen Die auftretende Spannung heißt Meridianspannung


OvalisierungOvalisierung


ProblembehebungProblembehebung

Spannungsausgleich durch mehrere Speichenräder im Kamininneren

Vorteil: Geringer Luftwiderstand



Aufbau: TurbineAufbau: Turbine

Möglichkeit 1: Befindet sich waggerecht im Turm

Möglichkeit 2: Befindet sich senkrecht am Übergang von Kollektor und Turm


Funktionsweise: TurbineFunktionsweise: Turbine

Blattregelung bestimmt die Leistungsabnahme Statischer Druck wird abgebaut (Druckgestufte

Windturbogeneratorsätze) 10-fach Leistungsabnahme einer Freiland-Turbine Spitzenleistung von 200 Megawatt



FunktionsweiseFunktionsweise

Sonnenstrahlen dringen durch Kollektordach ein Luft unter dem Dach wird erwärmt Erwärmte Luft steigt zum Kamin im Zentrum,

entstehender Sog saugt automatisch kalte Luft an Aufsteigende Luft setzt Turbine im Kamin in Bewegung Bewegung der Turbine wird auf einen Generator

übertragen Generator wandelt Bewegungsenergie in elektrische

Energie um


Systemtechnische DarstellungSystemtechnische Darstellung


Dimensionen des Prototyps in Spanien Dimensionen des Prototyps in Spanien (150km südlich von Madrid) (150km südlich von Madrid)


Flächenbedarf zur ausschließlichen Flächenbedarf zur ausschließlichen Energieversorgen durch AufwindkraftwerkeEnergieversorgen durch Aufwindkraftwerke


WirkungsgradWirkungsgrad

Steht in Abhängigkeit von:

• Sonneneinstrahlung

• Kollektorfläche

• Turbine

• Kaminvolumen


Wirkungsgrad in Abhängigkeit der KaminhöheWirkungsgrad in Abhängigkeit der Kaminhöhe


RegelbarkeitRegelbarkeit

Keine direkte Regelbarkeit möglich Wirkungsgrad ist abhängig von der Dimension der

Anlage und dem Standtort Durch die Dimension und die Technik ist die maximal

umzusetzende Leistung vorgegeben Durch den Standort ist die der Sonne zu entnehmende

Leistung vorgegeben


EinsatzmöglichkeitenEinsatzmöglichkeiten

Bevorzugt sind Einsatzorte mit…Großer SonneneinstrahlungGroßer NutzflächeWenig UmbaubedarfNahlage zum Verbraucher


Kosten Kosten

Die Kosten stehen immer in Abhängigkeit von:MaterialkostenLohn der ArbeitskraftZinssatz zur Finanzierung des Projekts

Hohe Baukosten Geringe/kaum Betriebs- oder Wartungskosten





Ökologische BilanzÖkologische Bilanz

Bau des Kraftwerks führt zu CO2-Ausstoß Betrieb ist emissionslos Schätzungsweise nach 3 Jahren produziert das

Aufwindkraftwerk CO2-frei


LebensdauerLebensdauer

Die Lebensdauer steht in Abhängigkeit von: Material Umwelteinflüssen

Es wird mit einer Lebensdauer von mindestens 50 Jahre gerechnet


Software zur Berechnung der LeistungSoftware zur Berechnung der Leistung


Noch Fragen?Noch Fragen?


Auf WiedersehenAuf Wiedersehen

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