Fliegende Windkraftanlagen

Windige Höhe; Foto: shutterstock

Wer kennt den Anblick nicht: Windräder rechts und links der Straße, soweit das Auge blickt. Windradungetüme, die den Landschaftseindruck trüben. Das trifft nicht jedermanns Sinn von Ästhetik. Warum also die klobigen Windräder nicht dahin verfrachten, wo sie niemanden stören? Im Prinzip gar nicht so schwer, denn was hier unten geht, geht da oben schon lange: Die Erzeugung von Wind in stürmischen Höhen. Niemand sieht sie, niemand hört sie und außerdem bläst der Wind viel mehr als hier unten. Und nicht nur das, er weht auch beständig, also so gut wie immer.

Die Idee ist nicht neu und wurde bereits in den 60er Jahren entwickelt. Angedacht war, Windkraftanlagen in großen Höhen von etwa 10.000 Metern über der Erde zu betreiben, wo starke Höhenwinde – sogenannte Jetstreams – eine hohe Energieausbeute erzielen könnten. Die Umsetzung der Idee ist allerdings nicht so einfach. Ingenieure und Techniker haben sich Gedanken gemacht, wie fliegenden Windkraftanlagen aussehen könnten und unterschiedliche Konzepte entwickelt.

Die Firma Joby Energy forscht seit längerem an fliegenden Windkraftanlagen. An einer leiterartigen Konstruktion sind mehrere kleine Rotoren angebracht. Diese fliegt in etwa  400 – 600 Metern Höhe und erzeugt dort Energie, die über ein Haltekabel zur Erde transportiert wird. Herkömmliche Windräder erzeugen Wind in etwa 120 Metern Höhe. Die Energieausbeute der fliegenden Windanlage von Joby Energy ist fast doppelt so hoch. Es wurden bereits mehrere Prototypen gebaut.

Das kalifornische Unternehmen Makani Power entwickelt Flugdrachen zur Energieerzeugung. Ein Drachen besteht aus einem Carbonfaser-Flügel von acht Metern Spannweite und drei Propellern. Ausgeklügelte Bordelektronik navigiert den Flügel in kreisförmigen Bewegungen, wodurch die Bewegung der Spitze eines Rotorblattes eines bodenständigen Windrades simuliert wird. An den Rotorblattspitzen wird bis zu 75 Prozent der Windkraft erzeugt. Dies nutzt der Flugdrachen aus – jedoch bei einem weit geringeren Materialaufwand. Der Flugdrachen soll eine Leistung von einem Megawatt haben und bis 2015 marktreif sein.

Ein anderes Konzept verfolgt das Unternehmen Magenn. Es stellt riesige aufblasbare Windturbinen her, genannt MARS. Diese fliegen in 300 Metern Höhe, sind mit Helium gefüllt und rotieren um ihre eigene Achse. Dadurch wird Energie erzeugt, die über ein Verbindungskabel zum Boden transportiert wird. Magenn nennt eine Reihe von Vorteilen der Technologie: so ist es möglich, Windparks näher an Versorgungszentren zu platzieren, Transportkosten werden eingespart. Die Flughöhe kann je nach Windverhältnissen angepasst werden. Zudem sei die Technologie günstig und stelle weder eine Bedrohung für Vögel noch für Fledermäuse dar. Nicht zuletzt sind die Systeme mobil und können jederzeit an einen anderen Ort transportiert werden.

Kite Gen Research, ein nahe Turin ansässiges Unternehmen, stellt sogenannte Kite Gen Stem her. Dies sind gebogene Flügel, die über ein Kabel jeweils mit einer Bodenstation verbunden sind. Der Wind bewegt den Flügel und erzeugt dadurch eine Zugkraft am Kabel, was einen Generator am Boden antreibt. Zwar wird durch diese Technik eine höhere Energieausbeute erzielt, aber die Bodenstationen zu jedem Stem hätten einen ebenso großen Flächenbedarf wie herkömmliche Windräder.

Einige Konzepte wurde bereits auf der Airborne Wind Energy Conference an der Stanford University im September 2010 präsentiert. Die nächste Airborne Wind Energy Conference wird vom 24. Bis 25. Mai 2011 in Leuven, Belgien stattfinden. Man darf gespannt sein.

Josephin Lehnert

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