Windkraft 2013: Die zehn spannendsten Innovationen

Windkraft 2013: Die zehn spannendsten Innovationen

von Matthias Streit

In den USA produzieren Windanlagen Strom für nur drei Cent pro Kilowattstunde. Reduziert innovative Technik die Kosten künftig noch?

Vor wenigen Tagen erst wurde mit Bard Offshore 1 der erste kommerzielle Windpark in der Nordsee eingeweiht. Seine Leistung von 400 Megawatt reicht aus, um künftig etwa 400.000 Haushalte ein Jahr lang mit Strom zu versorgen.

Doch was eigentlich ein Grund zur Freude über den Fortschritt der Energiewende sein könnte, mündet in vielen Medien in Kritik. Offshore-Windkraft sei zu teuer, heißt es dort. Der Gegenwind schlägt den Planern der Offshore-Anlagen in letzter Zeit immer schärfer ins Gesicht. Spekulationen, die Förderung ihrer Technik mit einem neuverhandelten EEG zu reduzieren, lassen sie in eine vage Zukunft blicken.

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Derzeit sieht das Gesetz eine Vergütung von 15 Cent je Kilowattstunde für mindestens zwölf Jahre vor (oder 19 Cent für acht Jahre) plus eine Grundvergütung von 3,5 Cent. Danach gibt es nur noch 3,5 Cent in den folgenden acht Jahren. Verglichen mit Windkraftanlagen an Land ist das in der Tat viel. Diese kassieren nur knapp 9 Cent Förderung in einem Zeitraum zwischen 5 und 20 Jahren - an guten Standorten erhalten Anlagen nach fünf Jahren nur noch 4,8 Cent pro Kilowattstunde.

Generell wird der Windkraft – egal ob an Land oder im Meer – eine tragende Rolle zum Gelingen der Energiewende zugesprochen. Dass Strom aus Wind jetzt schon sehr günstig produziert werden kann, beweisen neue Daten  aus den USA. Dort liefern Windräder schon jetzt Strom für gerade einmal vier Dollarcent pro Kilowattstunde – also nicht einmal drei Eurocent. Grund dafür sind vor allem die weit geringeren Pachtkosten für Land in den USA.

Wissenschaftler und Ingenieure ruhen sich natürlich nicht auf diesen Lorbeeren aus, sondern versuchen die Technologien noch effizienter zu gestalten. Dabei arbeiten sie sowohl an neuartigen Turbinen als auch an Kombinationen von Speicher und Windanlagen. Was sich die Forscher alles einfallen lassen, haben wir in dieser Übersicht zusammengetragen:

1. Druckluftspeicher im WindradDas britische Unternehmen e-Storage Solutions will Druckluftspeicher mit einer neuen Methode marktfähig machen. Deren Speichertanks werden aus einem dünnen faserverstärkten Kunststoff vorgeformt und mit einem Gemisch aus Mineralien und Kunststoff gefüllt. Der so gefertigte Zylinder hält einem Druck von 300 Bar Stand. Im Gegensatz zu herkömmlichen Stahldruckbehältern sinken die Kosten dabei um ein Drittel. Die Speicher lassen sich in Windkraftanlagen integrieren.

2. Neuartige Turbinen soll die Kosten senkenMit zwei neuartigen Windgeneratoren wollen die US-Startups Ogin und SheerWind die Windkraft in Zukunft viermal effektiver nutzen als heute. Ihre Entwicklungen basieren auf dem sogenannten Venturi-Prinzip: Die Geschwindigkeit von Luft erhöht sich drastisch, wenn sie durch einen Hohlzylinder strömt, der sich verjüngt. Mit der neuen Technologie soll die erzeugte Kilowattstunde Strom zudem unter drei Eurocent kosten.

3. Windkraftwerke auf SchiffenSogenannte Flettner-Rotoren könnten helfen, Treibstoffe auf See zu erzeugen. Die Rotoren sind rotierende Zylinder, die um ein Vielfaches effizienter als Segel sind. Mit ihrer Kraft will der Energieexperte Michael Sterner in Zukunft Wasserstoff produzieren, der unter anderem als Treibstoff für Autos dient.

4. Windräder lernen schwimmenOffshore-Windränder müssen nicht aufwendig verankert werden. Wie Windkraft-Anlagen in Japan und Norwegen belegen, reichen auch leichte schwimmende Konstruktionen. Die Windräder sind dabei nur auf einem Schwimmer montiert, der mit Stahlseilen am Meeresboden vertäut ist.

5. Doppelte Ausbeute bei Offshore-WindkraftEin neuartiges Meereskraftwerk, das sowohl Wind- und Wasserkraft nutzt, hat die japanische Mitsui Ocean Development & Engineering Company entwickelt. Dabei nutzt eine sogenannte Darrieus-Konstruktion oberhalb des Meeresspiegels Windkraft, während eine Turbine im Wasser die Strömung zur Stromerzeugung verwendet.

6. Effizienzsprung und KurzspeicherDie Windkraftanlage „Brilliant“ von General Electric soll in den USA Strom für unter vier Cent produzieren und sogar kleinere Netzschwankungen überbrücken. Möglich macht dies unter anderem ein eingebauter Akku mit einer Speicherkapazität von 20 bis 70 Kilowattstunden.

7. Neue Technik soll Riesenmühlen ermöglichenEuropäische Forscher wollen einen supraleitenden Generator für Windkraftanlagen entwickeln. Damit ließe sich das Gewicht herkömmlicher Generatoren auf ein Drittel reduzieren und könnte so erstmals Riesenmühlen ermöglichen. Diese sollen vor allem in Offshore-Anlagen zum Einsatz kommen.

8. Windräder stellen jetzt auch Wasser herEine Windkraftanlage des französischen Herstellers Eole Water gewinnt Feuchtigkeit aus Luft. Wie das funktioniert? Mit dem Strom aus der Anlage wird Luft in eine Turbine gesaugt und erhitzt. Der Wasserdampf wird in einem Kühlkompressor kondensiert und das Wasser anschließend in einem Tank gespeichert.

9. Apple patentiert WindradAnfang 2013 sorgte Apple nicht etwa mit einem neuen Gadget, sondern mit einem Windrad für Aufsehen. Besonderheit: Die Entwicklung soll die Reibungswärme des Getriebes in einer Flüssigkeit auffangen und anschließend weiterverwenden. Die so gewonnene Energie könne anschließend etwa Wasser zum Kochen bringen, mit dessen Wasserdampf erneut eine Turbine angetrieben wird. Damit ließe sich überschüssige Windkraft für Flauten speichern.

10. Die Energierevolution im Vorgarten?Mini-Windkraftanlagen im heimischen Garten erzeugen bislang zwischen 1.000 und 2.000 Kilowattstunden Strom pro Jahr. Für die Besitzer rentieren sie sich zumindest bei der Einspeisung ins Netz kaum: Nutzt man den Strom selber, dann rentiert sich die Anschaffung schon eher.

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