Windkraft: Neue Technik soll Riesenmühlen möglich machen

Windkraft: Neue Technik soll Riesenmühlen möglich machen

von Wolfgang Kempkens

Windräder müssen abspecken, um größer zu werden. Forscher wollen nun einen Leichtbau-Generator entwickeln - und die Ära der 10-Megawatt-Windkraft einläuten.

Windräder lassen sich nicht beliebig groß bauen. Wenn es auch aussichtsreiche Entwicklungen bei den extrem langen Flügeln gibt, die etwa für Mühlen mit einer Leistung von zehn Megawatt und mehr gebraucht werden (siehe: Windkraft: Die Riesenmühlen kommen) - am Ende scheitert das Wachstum am Gewicht der Generatoren. Schon heute bringt die Technik in den Gondeln an der Spitze der schlanken Türme 300 Tonnen und mehr auf die Waage. Dabei beträgt die Leistung erst sechs Megawatt.

Ein Forschungsprogramm namens Suprapower, das die Europäische Union jetzt aufgelegt hat, könnte schon bald auch dieses Problem lösen. Innerhalb der nächsten vier Jahr sollen Forscher aus mehreren EU-Ländern einen so genannten supraleitenden Generator entwickeln. Darunter versteht man eine Maschine, deren Kabel aus einem Material bestehen, dessen elektrischer Widerstand bei extremer Kälte auf Null sinkt. Der Strom kann, einmal eingespeist, endlos lange zirkulieren.

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In herkömmlichen Generatoren müssen Permanentmagnete oder Spulen eingesetzt werden, die ständig mit Strom versorgt werden. Experten schätzen, dass das Gewicht von supraleitenden Generatoren lediglich ein Drittel dessen beträgt, was eine herkömmliche Maschine wiegt. Außerdem ist die Maschine der Zukunft bei gleicher Leistung erheblich kleiner. Supraleitende Windgeneratoren sollen darum vor allem auf hoher See eingesetzt werden, wo schon die Bauarbeiten bei neuen Offshore-Windparks enorm schwierig sind.

Weniger Seltene Erden nötigAuch deutsche Forscher sind an dem Projekt beteiligt: Das Kältesystem für die neue supraleitende Maschine, der so genannte Kryostat, der die Innereien des Generators auf minus 253 Grad Celsius kühlt, wird am Institut für Technische Physik des Karlsruher Instituts für Technologie entwickelt. Die Karlsruher bringen Erfahrung  auf dem Gebiet mit: Sie haben bereits Kühlsysteme für Großforschungsanlagen und Fusionsreaktoren entwickelt.

Die neue Technik könnte der Windkraft einen buchstäblichen Wachstumsschub verleihen. Denn abgesehen davon, dass das Gesamtgewicht der Gondel massiv reduziert wird, sinkt auch der Bedarf an Seltenen Erden, die für Höchstleistungs-Permanentmagnete gebraucht werden, auf weniger als ein Prozent, verglichen mit herkömmlichen Maschinen. Seltene Erden werden derzeit fast ausschließlich in China gefördert, dessen Regierung den Handel mit diesen chemischen Elementen erschwert. Zwar gibt es auch in anderen Staaten Vorkommen, sogar in Deutschland. Doch es dauert viele Jahre, die wirtschaftliche Gewinnung nachzuweisen und, wenn sie gegeben ist, die Lagerstätten zu erschließen.

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