Preiswertes Rotor-Konzept: Windanlage mit nur zwei Flügeln

Preiswertes Rotor-Konzept: Windanlage mit nur zwei Flügeln

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Animation der zweiflügligen Rotoren. (Bild: SkyWind GmbH, zum Vergrößern klicken.)

von Angela Schmid

Einfache Installation auch in bergigen Gebieten: das versprechen zweiflüglige Windanlagen. Ein Prototyp dreht sich bereits an der Nordsee.

Ein wenig merkwürdig sieht die Windenergieanlage (kurz WEA) von SkyWind schon aus: In der Nähe von Husum  in Schleswig-Holstein dreht sie im trüben Wetter ihre beiden Rotorblätter. Bisher ist die 3,4 Megawatt (MW)-Anlage noch im Teststadium. 2018 soll sie auf den Markt kommen. Zuerst an Land – später auf See.

Frank Richert hat immer an das Konzept der Zweiflügler geglaubt. Lange Zeit hat die Branche dieses aus den Augen verloren. WEA mit drei Flügeln sind längst zum Standard geworden. Die Technik ist ausgereift. Doch natürlich sucht die Branche auch immer wieder nach Möglichkeiten, Kosten einzusparen - und hier sollen die Zweiflügler von Skywind, einer Tochter der GEO GmbH, den nächsten Schritt darstellen.

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Der Wirkungsgrad von WEA mit nur zwei Flügeln sei nämlich kaum geringer als bei drei Flügeln, erklärt Richert. Er will die Stromgestehungskosten (Cost Of Energy) auf fünf Cent pro Kilowattstunde (kWh) bringen - über 20 Jahre gerechnet. Damit würde er Rekorde brechen. Bisher liegen diese noch zwischen 9,6 und 6,7 Cent je kWh.  

Vorteile bei der Konstruktion

"Mit konventionellen Techniken wird das nicht gelingen", sagt Richert mit Blick auf seine Preisziele. Statt Komponenten zur Netzeinspeisung wie Umrichter und Trafo in jede WEA einzubauen, legt Richert sie etwas größer aus und fasst sie in einer externen Anlage zusammen  - einer Netzeinspeiseeinheit, an der gleich mehrere WEA angeschlossen werden können.  Auch teure Kräne sind für die SkyWind-Anlage mit einer Nabenhöhe von 133,5 Metern und einem gigantischen Rotordurchmesser von 107 Meter nicht notwendig. Hochgezogen wird alles mit einer Winde.

Dies funktioniert nur, weil die beiden Rotoren waagerecht hochgehoben und auf den Turm aufgesetzt werden können. Eine weltweit bisher einmalige Montage-Methode, in der mehrere Jahre Entwicklungsarbeit stecken.  "Das führt zu neuen logistischen Lösungen", erklärt der Geschäftsführer.

Einsatzmöglichkeiten sieht er zum Beispiel in bewaldeten Höhenlagen, wo andere WEA nicht so einfach hingebracht werden können. Vor allem aber im Ausland soll sie eingesetzt werden. Interesse gibt es aus Norwegen, wo das Gelände oft unwegsam ist und die Logistik eine große Rolle spielt. Märkte mit guten Windverhältnissen aber schwierigen Standorten seien für ihn aufgrund der kompakten modularen Bauweise attraktiver als inländische, so Richert.

See-Anlagen ohne Kran

Die Rotorblattfertigung, die SkyWind selber aufbaut, wird vermutlich auch im Ausland entstehen. Dort, wo die größte Nachfrage besteht. Vermutlich wird das Norwegen sein. Entschieden ist aber noch nichts.  

Für den Einsatz auf See hat Richert eine pfiffige Idee. Er konstruierte einen Y-Turm mit zwei Rotoren die nebeneinander drehen. Damit entsteht auf einem Turm eine sieben MW-Anlage. Die gegenseitige Beeinflussung  der Rotoren bei der Windausbeute ist nach seinen Berechnungen minimal. Auch diese WEA benötigt zum Aufstellen keinen Kran, sondern nur eine Winde, was teure Errichterschiffe überflüssig macht. Außerdem soll sie auf einer schwimmenden Plattform installiert werden, was das Einrammen der Pfähle für die Fundamente erspart.

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Vier Flügel für den Seeeinsatz. (Bild: SkyWind GmbH)

Die Installation geht dadurch insgesamt wesentlich schneller und es bleibt ein größeres Zeitfenster im Jahr, um Anlagen aufzustellen. Denn  die Windverhältnisse auf See sind rau - Tage zum Aufstellen der riesigen WEA gering. Zudem sind die Turbinen um bis zu 25 Prozent leichter als Anlagen mit drei Blättern, was für die schwimmende Variante wichtig ist. Der Geschäftsführer ist überzeugt, die Stromgestehungskosten damit auf unter zehn Cent je Kilowattstunde zu bringen.

An der Floating-Lösung arbeitet Richert zurzeit. Interesse aus Norwegen gibt es auch an diesem Konzept, da die Gewässer an der Atlantikküste viel zu tief für normale Gründungen sind. Ganz neue Einsatzmöglichkeiten für die WEA sieht er bei der Nutzung des Stroms für Öl- und Gasplattformen. "Damit können bessere Strompreise erzielt werden."

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Viele Versprechen, die nun bereits die Testanlage erfüllen soll. Seit eineinhalb Jahren drehen sich jetzt die zwei Flügel im rauen Nordseewind. In den kommenden Wochen wird sie abgebaut, alle Komponenten werden auseinandergenommen und gründlich untersucht, um die Technologie anschließend noch zu verbessern und einen Prototyp zu entwickeln, der dann in Serie gehen soll.  

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