Lenkdrachen soll Energie gewinnen
Sie sehen aus wie übliche Lenkdrachen, doch sollen sie zukünftig der Gewinnung von Windenergie dienen. Die Technische Universität Delft in den Niederlanden, deren Drache hier zu sehen ist, forscht seit Jahren im Kite Power Projekt an dieser Technologie und hat schon mehrere Prototypen getestet. 2015 könnten laut der Brandenburger Firma Enerkite die fliegenden Kraftwerke auch in Deutschland für Energie sorgen.
Die Drachen fliegen dafür in 300 bis 600 Metern Höhe und zapfen dort die konstanten Windströme für die Stromgewinnung ab. Über ein Seil ist der Drache mit einer mobilen Bodenstation gekoppelt. Die Flugsteuerung sowie der Generator laufen per Autopilot. Im Gegensatz zu großen Windanlagen sind die „Energiedrachen“ flexibel einsetzbar, leise und auch noch günstiger.
Die USA setzt ebenfalls auf Fluggeräte zur Energiegewinnung, doch diese ähneln eher einem Flugzeug. Windturbinen aus Glasfasern und Karbon machen dabei die Stromgewinnung in der Luft möglich. Die Forschung des kalifornischen Unternehmens Makani Power an der Airborne Wind Turbine wird unter anderem von Google bezuschusst. Die Turbine, die bis zu 600 Meter hoch fliegt, wird von einem Hauptseil gehalten, während die Luftenergie über ein anderes Seil zum Boden gelangt. Dabei fliegt die Windturbine kreisförmig und quer zum Wind, wodurch sie sehr hohe Geschwindigkeiten erreicht. Der Prototyp kann sogar teilweise selbstständig den Flugmodus wechseln. Das Unternehmen plant die Windturbinen auch auf der See einzusetzen.
Zumindest auf den Plänen der Konstrukteure bringen diese Windgeneratoren mehr Leistung als konventionelle Windmühlen. Der vertikale "Aerogenerator" wird auf hoher See installiert. Die Stromausbeute liegt bei 10 Megawatt, rund drei Megawatt mehr als die bisher größte Windanlage produziert. Die Spannweite kann nach Angaben des britischen Herstellers Windpower bis zu 230 Meter betragen. Dagegen sehen die bisher üblichen Windmühlen eher schlapp aus - die neuesten Anlagen der konventionellen Bauart sollen nämlich einen Rotorendurchmesser von "nur" 180 Meter haben.
Schaut wie eine Steinschleuder aus, ist aber ein Lenkdrache. Die Idee: der Kite-Segel der italienischen Firma Kite Gen ist an einem bewegbaren Arm an zwei Seilen befestig und wird dann auf eine Höhe von 800 bis 1000 Metern gebracht. Dort dreht der Winddrachen konstante Achten und treibt so die Turbine an. Der Vorteil: in mehr als 1000 Meter Höhe bläst der Wind konstanter als in Bodennähe. Bei einer Windgeschwindigkeit von 25 km/h läge die Energieausbeute laut Hersteller bei drei Megawatt.
300 Drachen brächten so die Leistung eines Atomkraftwerks - und da der Wind in der Höhe nahezu durchgehend bläst, gäbe es keine großen Ausfallzeiten. Der Haken: Flugzeuge müssten das Gebiet umfliegen. Das scheint bei der hohen Verkehrsdichte am europäischen Himmel und der Größe der Lenkdrachen-Parks nicht praktikabel. Das Modell ist derzeit noch in der Erprobungsphase.
Auch die M.A.R.S.-Anlage produziert mit Hilfe von Höhenwinden Energie. Das Mageen Power Air Rotor System wird dazu mit Helium gefüllt und steigt nach oben. Bläst der Wind, dreht sich der Ballon um die eigene Achse und treibt den Rotor an. Bis zu ein Megawatt Strom soll so erzeugt werden, das über ein Kabel nach unten fließt.
Dieses Modell aus den USA sieht aus wie eine übergroßes Stück menschlicher DNA und heißt daher auch Helix Wind. Diese Turbine dreht sich um die eigene Achse und produziert so Strom. Allerdings nicht viel: nur 4,5 Kilowatt bei einer Windgeschwindigkeit von 18 km/h. Die Windhelix eignet sich also eher für das Eigenheim. Bei einer einzelnen Helix-Länge von sechs Metern sollte man eine enstprechend große Hütte haben.
Dieses vertikale Modell soll leise sein und sich unauffälliger als die massigen, konventionellen Windmühlen in die Landschaft fügen. Die Anlage des britischen Unternehmens quietrevolution wird auf Dächern oder auf 18-Meter hohen Posten montiert und kann je nach Windgeschwindigkeit bis zu 16 Kilowatt Strom erzeugen. Die "vertical axis wind turbine (VAWT)" ist daher auch für das Eigenheim oder für kleinere Gebäude gedacht.
Die menschliche Aktivität benötigt Strom, sie erzeugt aber auch Strom. Fahrzeuge oder Züge wirbeln beim Fahren Wind auf. Die Energie, die dabei entstehen könnte, bleibt oft ungenutzt. Grund genug, dass sich einige Konstrukteure Gedanken diesbezüglich gemacht und diese bisher namenlose Windanlage entworfen haben.
In Frankreich soll so bereits an der Autobahn zwischen Paris und Lyon Strom erzeugt werden. Die gewonnen Energie reicht für Straßenlichter, Radarkontrollen und das Betreiben kleinerer Rastplätze. Mehr dürfte nicht drin sein - die Energieausbeute liegt bei 1,5 Kilowatt. Der Hersteller hat zumindest das Potenzial zur Diversifizierung erkannt – Cite Production stellt Komponenten für Atomkraftwerke her. Das gleiche Prinzip machen sich….
… die Industriedesigner Qian Jiang und Alessandro Leonetti Luparini zunutze. Die Idee der beiden: der von Zügen und U-Bahnen aufgewirbelte Wind strömt in eine sogenannte T-Box (siehe Bild), dreht die Turbinenblätter in der Box an und erzeugt Strom. 150 dieser Boxen könnten nach Angaben der Designer pro Kilometer Schienen gelegt werden. Doch Züge werfen auch Staub und Schmutz ab. Die Boxen müssten also regelmäßig gereinigt werden. Während der Wartungsarbeiten blieben die Strecken für den Zugverkehr geschlossen - das scheint wirtschaftlich kaum machbar.
Desginern ist bekanntermaßen das Aussehen oft wichtiger als die tatsächliche Funktionalität...
... manchmal fällt aber beides zusammen. Zumindest auf dem Papier. Das hier ist kein alternativer Regenwald, sondern ein Wald aus Carbon-Stäben. Der Wind setzt die 55 Meter hohen Stäbe in Bewegung, diese sind an der Basis an Keramikplatten befestigt, die mit den Schwingungen der Stäbe Strom erzeugen. LED-Lämpchen, am Ende jedes Stabs befestigt, sollen bei entsprechender Windstärke leuchten.
Das Ganze sieht von oben so aus....
Nach einem Entwurf des New Yorker Ateliers DNA hat die gesamte Anlage 1203 Stäbe. Der Besucher soll beim Begehen das Windrauschen hören können. Der Carbon-Wald soll soviel Energie liefern wie ein konventioneller Windpark derselben Größe.