Sustainability: Wind Energie aus unerreichten Höhen

TEXT: Dr. Michael W. Preikschas

Windkraftanlagen werden immer größer und vor allem höher. Dies ist einfach darauf zurückzuführen, dass große Höhen mehr und kontinuierlicheren Wind zur Energieerzeugung offerieren. Heute erreichen die Flügelspitzen der höchsten Anlagen Höhen von etwa 260 m. Zum Vergleich, der Kölner Dom hat eine Höhe von 160 m. Diese Entwicklung bringt einige Herausforderungen beim Aufbau oder der Wartung mit sich. Beispielsweise ist der Aufwand die Krantechnik zur Installation der Anlagen bereitzustellen enorm. Bis zu 30 LKW Ladungen rangieren allein die Kranteile auf die, meist nicht an öffentlichen Straßen gelegenen Baustellen, um dann die schweren Anlagenteile bewegen zu können.

Energie muss auch effizient erwirtschaftet werden können. Deshalb forschen verschiedene Firmen am alternativen Weg, um günstiger Windenergie aus großen Höhen ernten zu können. Ihre gemeinsame Überlegung ist den Turm der Windkraftanlage durch einen Drachen (Kite) auszutauschen. Nach Berechnungen der Gruppe Airborne Wind Europe (www.airbornewindeurope.org) liegt die optimale Höhe für diese Art von Windenergie bei 500 Metern. Darunter kann genügend Wind nur in Küstenregionen gefunden werden. Hier allerdings sind freie Ländereien rar und teuer. Bleibt die Offshore-Lösung. Dabei bietet die Kite Technik einen weiteren Vorteil: Die Anlagen sind mit wenig zeitaufwand zu warten und können auch in großen Tiefen relativ einfach verankert werden.

Die Firma SkySails (www.skysails.info) aus Deutschland hat eine solche Drachenlösung zur Energiegewinnung entwickelt. Der rechteckige Drache zieht ein 800 m langes Seil von einer Winde. Bei dieser Auszugbewegung durch den Wind produziert die Winde, welche an einen Generator montiert ist, den Strom. Ist das Seil vollständig ausgezogen, returniert die Apparatur das Seil. Dabei verbraucht die Winde nur etwa 4% des beim Auszug produzierten Stroms. Das System ist also hoch effizient und im nächsten Jahr auf dem Markt verfügbar. Ein Drache kann etwa 200 kW (ausreichend für ca. 100 Haushalte) produzieren und kostet 300.000 €. Diese 1.500 € je kW entsprechen etwa der Hälfte einer vergleichbaren konventionellen Windturbine. Bei den großen Megawatt Anlagen ist der Drache zumindest noch gleich teuer.

Einen etwas anderen Ansatz verfolgt die Firma Makani (makanipower.com), kürzlich übernommen von Alphabet, der Google Mutter. Hier wird der Generator nicht am Boden positioniert, sondern befindet sich in der Luft. Getragen von einem drohnenähnlichen Flugobjekt mit 26 m Spannweite. Das Flugobjekt hat 8 Propeller, welche bei Start und Landung helfen. Einmal in der Luft werden die Propeller allerdings zu kleinen Rotoren und produzieren maximal 600 kW. Die Energie wird über ein 500 m langes Kabel zur Erde befördert.

Die Firma Altaeros (www.altaeros.com) lässt ihre Windturbine in einer Art Luftschiff von der Erde abheben. Auch hier sind Höhen von 300–400 m anvisiert und die Energie wird in den Höhen erzeugt. Ein Kabel schickt die Power dann auf die Erde zurück.

Innovatoren erreichen mehr Umsatz und Gewinn, neue Kunden und Märkte. Trends früh erkennen, daraus Bedürfnisse richtig und rechtzeitig ableiten, neue Lösungen zum Erfolg entwickeln — das ist ihr Geschäft. Sie arbeiten intern im Netzwerk und extern mit Partnern. Marketing und Vertrieb sind früh eingebunden. Innovationen beginnen mit Ideen und gelingen durch strukturiertes Management.

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