Fliegende Windkraftwerke

Seit einigen Jahren arbeiten mehrere Organisationen und Firmen weltweit an fliegenden Windkraftwerken. Die AWTs (Airborne wind turbines) sollen in Höhen von ca. 100m bis 600m arbeiten und eine weitere Alternative zur Gewinnung von Windenergie darstellen.

Die Vorteile:

  • Fliegende Kraftwerke bedeuten bis zu 90% weniger Materialaufwand.
  • AWTs sind wesentlich leichter zu installieren.
  • Die Errichtungs- und Betreibungs-Kosten für eine fliegende Turbine können dadurch teilweise halbiert werden.
  • Die Winde in den angestrebten Höhen sind konstanter und stärker. In 600m Höhe ist die Windgeschwindigkeit ca. zwei bis dreimal größer als am Boden.
  • Die Windgeschwindigkeit geht in der Formel für die Leistungsberechnung mit der dritten Potenz ein. Doppelte Windgeschwindigkeit bedeutet daher acht-fache Leistung. (Die Formel lautet: nutzbare Leistung = cp * 1/2 * ρ * A * v^3. Dabei ist „cp“ der Betz’sche Leistungsbeiwert, er beträgt maximal 0,59. Man kann also maximal 59% der Windenergie nutzen. „ ρ“ ist die Dichte der Luft. „A“ ist die Fläche der Rotorblätter der Windturbine. Und „v“ ist die Windgeschwindigkeit.)
  • Fliegende Turbinen stellen damit auch neue Wege der Energie-Gewinnung dar, eignen sich für den Offshore-Einsatz und entlegene Gebiete, die nicht an einem Stromnetz hängen.

Die Schwierigkeiten:

Technisch gibt es zwei Varianten für fliegende Windkraftwerke: Im ersten Fall befindet sich der Generator oben im Flugobjekt. Der erzeugte Strom wird per Kabel nach unten geschickt. Der Nachteil dieser Variante ist, dass ein Kabel, das ein Megawatt über mehere hundert Meter leiten soll (und ca. 1 MW ist die angestrebte Leistung der daran arbeitenden Unternehmen), relativ schwer ist und erheblichen Luftwiderstand erzeugt. Bei der zweiten Variante befindet sich der Generator am Boden. In diesem Fall bewegt der Wind zum Beispiel ein Kite-Segel, dessen Bewegung über eine Bodenstation in elektrische Energie umwandelt. Diese Variante benötigt mehr Platz als Variante 1. Zur Zeit befinden sich alle bisher angedachten Varianten noch – mehr oder weniger – in einer Testphase. Bis zur Marktreife können noch einige Jahre vergehen.

Wer arbeitet dran?

Es gibt inwzischen diverse Unternehmen und Organisationen, die sich mit dem Thema beschäftigen. Unter anderem:

Magenn

Die kanadische Firma hat den MARS (Magenn Air Rotor System) entwickelt, einen Helium gefüllten Ballon, der schnell aufgestellt werden kann, Vogel-freundlich ist, nahezu geräuschlos arbeitet, und für Windgeschwindigkeiten zwischen 6,5 und 100 km/h konzipiert wurde.

Joby Energy

Das italienische Unternehmen hat eine an einem langen Kabel befestigte, rechteckige Konstruktion mit 14 Rotoren entwickelt, die zum Abheben vom Boden als Motoren fungieren und in der Luft als Windräder.

Altaeros Energies

Eine Firma, die aus dem MIT (Massachusetts Institute of Technology) hervorging, testete vor kurzem erfolgreich einen ringförmigen, heliumgefüllten Ballon, in dessen Mitte sich eine Turbine befindet. Das Helium lässt die an Seilen befestigte Konstruktion auf 100m Höhe steigen (in der Endversion sollen die Ballone auf 300m schweben ). Über ein Kabel wird der generierte Strom zum Boden geleitet.

Makani Power

Makani Power baute eine Flugzeug-ähnliches Test-Modell (Wing 7) mit 4 Rotoren und acht Meter Spannweite, das horizontal und vertikal fliegen kann. Ab 2015 soll es ein marktreifes Produkt geben, das 1 MW Leistung bringen soll.

NASA

Seit 2010 analysiert die NASA, gefördert durch die US-Regierung, alle gängigen Ansätze zur Gewinnung von luftgestützter Windenergie und unterstützt (amerikanische) Unternehmen, die sich diesem Thema widmen. Im folgenden Video, werden fast alle Varianten von fliegenden Windkraftwerken, Turbinen, Flugdrachen, Ballonen, usw. vorgestellt:

 

 
About the Author

Valentin Heppner

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Aufgewachsen in Graz, kam ich durch das Studium „Kulturtechnik und Wasserwirtschaft“ an der Universität für Bodenkultur nach Wien und wechselte dann in die Finanzbranche. 2004 machte ich mich als Vermögensberater selbständig. 2006 spezialisierte ich mich auf „Nachhaltige Investments“, bei denen neben der Rendite auch soziale und ökologische Kriterien mitberücksichtigt werden. In weiterer Folge gründete ich die Firma „Fair investieren“ – mit dem Ziel die Welt zu retten. Seit Anfang 2011 führe ich Projekte für Unternehmen und NGO´s durch, die mit dem Thema „Nachhaltigkeit“ und „nachhaltige Investments“ zu tun haben – mit den drei Schwerpunkten: schreiben, vernetzen und Know-how-aufbereiten.

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