Das Aufwindkraftwerk bei Manzanares in Südspanien erbrachte eine elektrische Leistung von bis zu 50 kW. Es wurde 1988 demontiert, nachdem der 200 Meter hoher Kamin durch einem Sturm umgeworfen worden war. Weitere Anlagen sind bisher nicht errichtet worden.

Das Aufwindkraftwerk benötigt große Flächen

Zu den solarthermischen Kraftwerken lassen sich auch die Aufwindkraftwerke zählen. Sie nutzen den Treibhauseffekt zur Erzeugung von Wind durch ein ausgedehntes Glasdach mit einem Kamin in der Mitte: Scheint die Sonne auf das Glasdach, strömt die erwärmte Luft durch den Kamin nach oben, wobei die Luftströmung ein Windrad mit Generator zur Stromerzeugung antreibt.

Solche Aufwindkraftwerke benötigen große Flächen. Sie eignen sich deshalb besonders für Wüsten und ähnliches sonnenreiches Ödland. Ihr Wirkungsgrad erhöht sich mit der Höhe des Kamins, und zwar nicht geradlinig, sondern überproportional. Mit der Höhe des Kamins steigt nämlich die Temperatur- und Druckdifferenz zur Treibhaus-Luft am Boden. Daraus resultiert wiederum ein entsprechendes Druckgefälle im Kamin, wodurch die erwärmte Luft angesaugt und in kinetische Energie verwandelt wird.

Für Aufwindkraftwerke größerer Leistung sind nicht nur ausgedehnte Glas- oder Plastikdächer, sondern auch sehr hohe Kamine erforderlich. Selbst unter sehr günstigen Bedingungen (Globaleinstrahlung von 2,5 MWh je m2) benötigt man für eine elektrische Leistung von zum Beispiel 5 MW ein Kollektordach mit einem Durchmesser von 1100 Meter sowie einen Kamin mit einer Höhe von 445 m und einem Durchmesser von 27 m. Für die Leistung von 200 MW wären ein Kollektordach mit 5000 m Durchmesser sowie ein Kamin mit 1000 m Höhe und 150 m Durchmesser erforderlich. Im ersten Fall würde der Aufwind unter Last - das heißt, wenn das Windrad mit Generator in Betrieb ist - eine Geschwindigkeit bis zu 8 m/sec erreichen ("mäßige Brise"), im zweiten Fall eine von bis 15 m/sec ("steifer Wind").

Dem Prototyp in Manzaranes wurde ein Sturm zum Verhängnis

Anfang der achtziger Jahre haben deutsche Techniker mit Unterstützung des Bundesforschungsministeriums eine Versuchsanlage mit einer elektrischen Nennleistung von 50 Kilowatt in einem Wüstengebiet bei Manzaranes (Spanien) errichtet. Das Aufwindkraftwerk hatte ein Kollektordach mit einem mittleren Durchmesser von 122 m und einer durchschnittlichen Höhe von 1,85 m, wobei die Höhe vom Rand zur Mitte hin zunahm. Der Kamin war 195 m hoch und hatte einen Durchmesser von 5 m. In der unteren Öffnung des Kamins befand sich ein vierflügeliges Windrad mit einem Rotordurchmesser von 10 m. Der Aufwind erreichte unter Last, also bei Betrieb, eine Geschwindigkeit bis zu 9 m/sec, ohne Last bis zu 15 m/sec. Damit war die Realisierbarkeit von Aufwindkraftwerken in der Praxis bewiesen.

Ob Aufwindkraftwerke in sonnenreichen Gebieten tatsächlich wirtschaftlich sind und ob die ingenieurtechnischen Probleme beim Bau der hohen Kamine zu bewältigen sind, würde sich beim Bau größerer Demonstrationsanlagen (etwa 30 MW und größer) herausstellen. Entsprechende Bemühungen scheiterten bisher aber an der Finanzierung. Auch der Prototyp existiert nicht mehr: Die Anlage in Manzaranes wurde 1988 demontiert, nachdem ein Sturm den Kamin umgeworfen hatte.