Strompreis: Wie zwei US-Startups die Windkraft neu erfinden wollen

Strompreis: Wie zwei US-Startups die Windkraft neu erfinden wollen

von Wolfgang Kempkens

Windstrom für zwei Cent pro Kilowattstunde. Unmöglich? US-Ingenieure wollen genau das jetzt geschafft haben.

Giovanni Battista Venturi lebte im 18. Jahrhundert. Jetzt, fast 200 Jahre nach dem Tod des italienischen Physikers, könnte seine wichtigste Entdeckung die Windbranche und die Produktion von Windenergie revolutionieren: Nämlich ein Effekt zur Beschleunigung von Flüssigkeiten und Gasen.

Das Unternehmen Ogin (früher FloDesign) in Waltham im US-Bundesstaat Massachusetts hat einen Windgenerator entwickelt, der auf dem sogenannten Venturi Effekt basiert und bei gleicher Größe bis zu viermal so effektiv arbeitet wie heute übliche Mühlen.

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Was Venturi herausfand: Die Geschwindigkeit von Luft, die durch einen Hohlzylinder strömt, erhöht sich drastisch, wenn dieser sich verjüngt. Das nutzen die Ogin-Ingenieure. Sie platzieren das eigentliche Windrad in einen entsprechend geformten Zylinder genau dort, wo die Luft am schnellsten unterwegs ist.

Der Generator, der den Strom erzeugt, ist integriert. Insgesamt ähnelt die Maschine der Turbine eines Passagierflugzeugs. Eine Anlage mit einer Leistung von bescheidenen 100 Kilowatt ist bereits getestet worden. 2011 fiel sie allerdings einem Hurricane zum Opfer.

Erster Windpark ist in PlanungDas Vertrauen in die Fähigkeiten des Unternehmens sind so groß, dass private Kapitalgeber (u.a. Kleiner Perkins, Vantage Point, Technology Partners, Goldman Sachs) in jüngster Zeit 130 Millionen US-Dollar in das Orgin-Mutterunternehmen investiert haben.

In diesem Jahr sollen die ersten zehn kommerziellen Venturi-Windräder in der Tehachapi-Region in Kalifornien installiert werden. Für 2014 sieht der Unternehmensplan den Bau von 850 Turbinen vor. Sie haben eine Leistung von jeweils 700 Kilowatt und einen Durchmesser von rund 15 Meter.

Kleinere Mühlen dieser Art lassen sich auch in Gebäude integrieren. Zum Vergleich: Die größten konventionellen Windgeneratoren schaffen acht Megawatt. Für gewöhnlich haben Windräder an Land aber eine Leistung um drei Megawatt.

Ebenfalls auf dem Venturi-Prinzip basiert eine Entwicklung des Unternehmens SheerWind im US-Bundesstaat Minnesota. Hier strömt der Wind an der Spitze des Geräts in ein nach unten schlanker werdendes Rohr. Dort, wo die Strömung am stärksten ist, sitzen das Windrad und der Generator.

Strom für zwei Eurocent pro KilowattstundeDie Einlassöffnungen sind rundum angeordnet, sodass die Maschine nicht gedreht werden muss, wenn die Windrichtung wechselt. Der Ingenieur  Daryoush Allaei, der den Generator entwickelte, plant derzeit eine etwa 30 Meter hohe Anlage, die eine Leistung von 1,8 Megawatt haben soll.

Herkömmliche Windgeneratoren mit dieser Leistung haben eine Nabenhöhe von 70 Metern. Der Rotor hat etwa den gleichen Durchmesser. Die Stromerzeugungskosten beziffert Allaei mit umgerechnet zwei bis drei Eurocent pro Kilowattstunde, weil ausschließlich preiswerte Werkstoffe verwendet werden können, auch für die relativ kleinen Flügel.

Der Ingenieur kann sich sogar vorstellen, zerlegbare Anlagen dieser Art zu bauen, die beispielsweise in Katastrophengebieten aufgestellt werden. Bisher wurde eine Anlage getestet, allerdings ohne Generator.

Aber nicht nur Amerikaner wollen die neuen groß rausbringen. Windenergieanlagen, die den Venturi-Effekt nutzen, werden auch am Risø National Laboratory for Sustainable Energy der Technischen Universität Dänemark erforscht.

Ob die neuen Windräder ihren Durchbruch schaffen und der herkömmlichen Technik Konkurrenz machen können, wird sich also bald zeigen.

An dieser Stelle gibt es einen ausführlichen Artikel über die lange Entwicklungsgeschichte des FloDesign-Windrades. Hier noch ein Video, das zeigt, wie die FloDesign-Windturbine funktioniert:



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