Daniel Hautmann

Freier Journalist (Technik, Energie, Umwelt), Hamburg

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"Flugwindkraft" - fliegende Kraftwerke ernten Wind

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Makani im Flug

Mit einer neuen Idee lässt sich Wind in großer Höhe nutzen, um günstig Strom zu erzeugen. Erste Prototypen sind schon in der Luft, Google investiert Millionen in die "Flugwindkraft".


Das soll ein Windkraftwerk sein? Ein Flugdrachen, der an einem Seil seine Runden dreht und dabei Strom erzeugt? In der Tat. Allerdings eines, das sich von den bekannten gehörig unterscheidet: Auf dem Dach eines monströsen Lasters ist eine Mischung aus Seilwinde und Generator montiert. Mit der Seilwinde verbunden ist ein Stoffdrachen, der seine Bahnen am Himmel fliegt und dabei kräftig am Seil zerrt und so den Generator antreibt. Ist das etwa 400 Meter lange Seil abgespult, fliegt der Drachen automatisch aus dem Wind, und eine Spule zieht ihn gen Boden - der luftige Tanz beginnt von vorn.

Was nach einem skurrilen Kinderspielzeug klingt, ist eine Testplattform des Brandenburger Start-ups Enerkite und regelmäßig auf einem Flugfeld in Brandenburg zu sehen. Es ist eine neue Form der Windenergie, die die Fachwelt Flugwindkraft nennt. Die junge Branche, global rund 60 Unternehmen und 200 Mann stark, traf sich Mitte Juni im niederländischen Delft auf der "Airborne Wind Energy Conference" zum Austausch.

Die Kraftwerke, die vorgestellt wurden, reichen von heliumgefüllten Ballons, über Stoffkites bis hin zu Hightech-Tragflächen aus Karbon. Was alle Ideen eint, ist die vielversprechende Ausbeute. Flugwindkraftwerke steigen in Luftschichten auf, die konventionelle Windräder nicht erreichen: mindestens 300 bis 400 Meter hoch. Dort oben bläst der Wind kräftiger und beständiger als in Bodennähe. Warum sich das lohnt, zeigt eine einfache Formel: Doppelte Windgeschwindigkeit bedeutet achtfache Energieausbeute.

Das Gerät der Amerikaner hat die Dimensionen eines Flugzeugs mit acht Propellern

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Während gewöhnliche Dreiflügler nur an besonders guten Standorten - etwa Offshore - auf 4000 Volllaststunden pro Jahr kommen (das Jahr hat 8760), sollen Höhenwindkraftwerke selbst im Binnenland bis zu 6000 Volllaststunden erreichen können. Das würde den Strom billig machen: In einer Studie des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme (IWES) aus dem Jahr 2013 ist die Rede von zwei bis vier Cent je Kilowattstunde - damit wäre die Höhenwindkraft günstiger als alle bekannten Energieerzeugungsvarianten. Fort Felker, Direktor des National Wind Technology Center in den USA, führt genau dieses Argument an: "Die Technologie ermöglicht es, mit leistungsschwächeren Anlagen mehr Energie zu ernten."

Damit haben die Flugwindkraftwerke gewöhnlichen Windrädern einiges voraus. Die stoßen mit ihren gigantischen Türmen und Rotordurchmessern allmählich ans Limit. Alles in allem wiegt so eine Turbine aus Stahl, Beton und faserverstärktem Kunststoff mehrere Tausend Tonnen. Dabei erzeugen den Großteil der Kraft die Flügelspitzen. Flugwindkraftwerke hingegen bestehen quasi nur aus Flügelspitzen. Man lässt den Turm einfach weg und die Flügel in einem großen Radius schnell kreisen. Alles in allem, sagen Branchenkenner wie Alexander Bormann, Chef des Höhenwind-Unternehmens Enerkite, komme die Flugwindkraft mit 95 Prozent weniger Material aus als die konventionelle Windkraft.

Doch Fachleute warnen vor zu viel Euphorie. "Die Technik ist das eine, das andere ist die Kostengleichung", sagt Po Wen Cheng, Windkraftspezialist am Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. "Das Verhältnis Kilowatt zu Masse ist zwar besser als bei konventionellen Windenergieanlagen, aber hier geht es nicht nur um Beton und Stahl, sondern auch um sehr teure Hightech-Werkstoffe."

Bei der Gewichtsfrage trennen sich auch unter den Flugwindkraft-Befürwortern die Geister. Das eine Lager will den Generator mit nach oben nehmen und den Strom im Flug erzeugen, das andere will ihn am Boden lassen. Für die erste Variante - Generator an Bord - entschied sich das US-Unternehmen Makani Power. Das lässt im Prinzip ein kleines Motorflugzeug abheben und unablässig Kreise rechtwinklig zum Wind fliegen. In bis zu 300 Meter Höhe drehen sich dabei die Propeller im Fahrtwind und treiben die Generatoren an. Dabei hält es eine Kohlefaserleine, die gleichzeitig als Kabel dient und den Strom zum Boden führt. Das alles macht das System relativ schwer, kompliziert und teuer.

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