Energie: Windräder mit Batterien liefern stabilen Strom

Energie: Windräder mit Batterien liefern stabilen Strom

von Wolfgang Kempkens

Warum gibt es das nicht schon länger? General Electric baut in seine neuesten Windräder Batterien ein – das soll Strom aus Windparks verlässlicher machen.

Wer Windräder zur Stromproduktion nutzt, hat so einige bislang ungelöste Probleme: Die Windgeschwindigkeit ändert sich ständig. In einem Windpark gibt es zusätzlich Turbulenzen, die eine kontinuierliche Stromproduktion stören. Deshalb weiß niemand, wie viel Energie genau zu einer bestimmten Zeit produziert wird.  Es müssen stets Anlagen vorgehalten werden, die zuverlässig Strom erzeugen. Diesen Job übernehmen derzeit etwa Gaskraftwerke, die auf Standby gehalten werden und sich schnell hochfahren lassen.

Eine neue Mühle der amerikanischen General-Electric-Tocher GE Wind Energy, die aus der deutschen Tacke Windtechnik hervorgegangen ist und seine Zentrale im niedersächsischen Salzbergen hat, soll jetzt Schluss machen mit der schwankenden Stromproduktion. Dazu haben sich GE-Ingenieure und Wissenschaftler des niederländischen Energy Research Centre (ECN) einiges einfallen lassen. Das wichtigste: Jeder Generator, der mit 2,5 Megawatt eine relativ bescheidene Leistung hat, erhält einen Stromspeicher, der in einem Häuschen neben dem 139 Meter hohen Turm installiert wird. Darin befindet sich auch die Elektronik, die den Drehstrom, den die Mühle erzeugt, in Gleichstrom für die Batterieladung umwandelt und das auch umgekehrt macht.

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Die Batterien haben eine Kapazität von gerade mal 50 Kilowattstunden. Damit können sie die Strommenge aufnehmen, die die Mühle in wenig mehr als einer Minute produziert. Als Überbrückung für windschwache Zeiten oder gar Flauten sind sie also nicht geeignet. Vielmehr sollen sie kleine Schwankungen ausgleichen, sodass die Produktion absolut konstant bleibt, also auch fest eingeplant werden kann. Zudem werden die Batterien auch genutzt, um die Frequenz des Stroms – 60 Hertz in den USA, 50 Hertz in Europa – konstant zu halten.

15 Prozent mehr Windausbeute

Die Generatoren in Windparks haben gehörige Abstände, um den Einfluss von Turbulenzen, die sie verursachen, auf benachbarte Windräder klein zu halten. Durch den Kurzzeitspeicher der neuen Anlagen richten Turbulenzen praktisch keinen Schaden mehr an, weil Schwankungen umgehend ausgeglichen werden. Deshalb können die neuen GE-Mühlen näher beieinander gebaut werden. Die Flügel der Anlagen sind so geformt, dass sie sich selbst bei Schwachwind noch drehen. Das alles soll die Windausbeute um stolze 15 Prozent verbessern, sagt GE.

Damit die Netzbetreiber die Strommenge, die zu einem bestimmten Zeitpunkt produziert wird, besser einschätzen können, wird jedes Windrad mit Daten der Wetterprognose versorgt. So weiß der Bordcomputer schon viele Stunden im voraus, wie die Stromproduktion verlaufen wird.

Noch stehen die Ingenieure am Anfang: Sie starten jetzt einen Testlauf im niederländischen ECE-Windpark Wieringermeer in Nordholland. Weitere sollen folgen. Ende 2013 sollen die ersten drei Turbinen in einen Windpark in Texas installiert werden. Mit der neuen Turbine will GE seine Stellung als Weltmarktführer im Windräder-Markt festigen. Mal schauen: Die Konkurrenten Vestas aus Dänemark und Siemens, laut Navigant Research im vergangenen Jahr Nummer zwei und drei auf dem Markt, haben vergleichbare Innovationen angekündigt.

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