Trichter-Kraftwerk: US-Ingenieur baut revolutionäre Windanlage

Trichter-Kraftwerk: US-Ingenieur baut revolutionäre Windanlage

von Jonas Gerding

Windräder sind high-tech und teuer. Ein Konzept, das ein Amerikaner mit einem simplen Trick revolutionieren möchte.

Die Windenergie ist in den USA ein Milliardengeschäft. In Kalifornien beispielsweise treiben Rotorblätter fast 600 Turbinen an - auf einer einzigen gigantischen Windfarm. Mehr als 120 Meter hoch sind viele Anlagen, deren Technologien immer ausgefeilter wird und die deshalb rund eine Million Dollar kosten.

Verrückt sei das doch, dachte sich Daryoush Allaei vor einigen Jahren, ein Ingenieur und Geschäftsmann aus dem US-Bundesstaat Minnesota: Warum müssen die Anlagen so groß sein? Warum kosten sie so viel, wenn doch der Wind umsonst zu haben ist? Und überhaupt: Warum muss Windenergie überhaupt in solchen Höhen gewonnen werden? So machte sich Allaei in dem amerikanischen Städtchen Chaska daran, die Windenergie zu erden.

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Im wahrsten Sinne des Wortes: Der Tüftler schuf eine Anlage, die in nur wenigen Metern Höhe den Wind auffängt, ihn dann über eine trichterförmige Konstruktion auf den Boden kanalisiert und erst dort in Energie umwandelt. Auf den ersten Blick wirkt Allaeis Kraftwerk etwas sonderbar - wie eine überdimensionale Pfeife. Aus allen Himmelsrichtungen kann der Wind auf dessen Trichter stoßen, um dann durch einen Schacht nach unten in Richtung des Generators geleitet zu werden.

Simpler Effekt mit großer Wirkung

Die Idee kam Allaei, als er noch für das US-amerikanische Energieministerium forschte. Damals grübelte er, was man unternehmen könne, um den lästigen Lärm und die Vibration traditioneller Windanlagen zu vermeiden. Der Ingenieur wollte weg von den gigantischen Anlagen, hin zu kleinen Lösungen.

Die fand er schließlich in einem physikalischen Phänomen, das sich schon bei Messgeräten und Einspritzdrüsen von Dieselmotoren bewährt hatte: der sogenannte “Venturi-Effekt”.

Das Prinzip dahinter ist simpel: Ein Kanal ist erst breit und verläuft dann immer schmaler. Dadurch erhöht sich der Staudruck und die Geschwindigkeit der Flüssigkeiten oder Gase, die durch ihn fließen. An der schmalsten Stelle erreichen sie das maximale Tempo. Dort können sie beispielsweise durch Turbinen in Energie umgewandelt werden.

Allaei trommelte ein paar erfahrene Windenergie-Experten zusammen und gründete die Firma Sheerwind. Sie starteten erste Laborexperimente, ließen Prototypen testen und bieten ihr trichterförmiges Kraftwerk - den INVELOX - mittlerweile auch zum Verkauf an.

Konkurrenz durch Effizienz

Den Venturi-Effekt nutzen sie dabei folgendermaßen: Strömt der Wind an der obersten Stelle mit beispielsweise 16 Kilometern pro Stunde in die Öffnung des Trichters, erhöht sich die Geschwindigkeit im Verlauf des Rohrs. So stößt die Luft mit 63 Kilometern pro Stunde auf die Turbine. Dann öffnet sich der Schacht wieder leicht und entlässt die Luft mit einem Tempo von rund 24 Kilometern pro Stunde in die Umwelt. Als Grundvoraussetzung für den Vorgang gilt lediglich, dass der Wind mit einer Geschwindigkeit von mindestens 3,2 Kilometern pro Stunde auf die Öffnung des Trichters trifft.

Die Tüftler von Sheerwind sind nicht die Ersten, die mit dem Venturi-Effekt Windenergie erzeugen: Das US-Unternehmen Ogin möchte zehn neuartige Windräder in Kalifornien installieren. Äußerlich ähneln sie Flugzeugturbinen in einigen Metern Höhe, deren Form sich in Richtung des Windes verengt. Diese Konstruktion soll vier Mal so effektiv arbeiten wie ein klassisches Windrad.

Allaei will sogar noch mehr erreichen: Seine Anlagen würden sechs Mal so viel Energie wie herkömmliche Windkraftwerke aus dem Wind herausholen, fasst er die Ergebnisse eines Tests zusammen. “Die Technologie überzeugt wegen der Energieeffizienz”, ist auch der Professor Ali Sadegh des City College of New York überzeugt, der an den Untersuchungen beteiligt war: “Wir glauben, dass dies den Markt entscheidend verändern wird”.

Dabei sollen die trichterförmigen Kraftwerke nicht nur in größeren Windparks Strom produzieren. Auch auf dem eigenen Grundstück sei die Installation von Miniatur-Kraftwerken von Sheerwind denkbar.

Dieses Video zeigt, wie das Windkraftwerk von Daryoush Allaei funktioniert:

http://www.youtube.com/watch?v=zI1DAFJnESs

Update, Juli 2014: In einem ausführlichen Artikel auf dem Blog Cleantechnica wird die Sheerwind-Technik kritisch bewertet. Das Unternehmen hat inzwischen auch eine Machbarkeitsstudie veröffentlicht.

 

 

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