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Rentabilität gefährdet Windturbinen klauen sich gegenseitig den Wind

Der Boom von Meereswindparks könnte ihre Rentabilität gefährden. Forscher warnen, dass sich die Turbinen den Wind stehlen. Über die Angst vor geringeren Erträgen und abspringenden Investoren.

Die Windgeneratoren können sich bei der Stromerzeugung gegenseitig behindern.

Wenn Radrennfahrer beim Giro d’Italia, der Tour de France oder der Deutschland Tour über den Asphalt rasen, dann gilt: Je näher am Vordermann, desto besser. Der Windschatten schont Oberschenkel und Waden. 15 bis 30 Prozent weniger Kraft, ergaben Versuche, müssen Radler aufwenden, wenn sie in der Windschleppe der Vorderleute fahren.

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Doch was beim Sportler den Energieverbrauch senkt, könnte für einen der großen Hoffnungsträger der Energiewende zum Problem werden. Schließlich vermindert Windschatten umgekehrt die Energieausbeute jener Windturbinen, die künftig, von Nordseebrisen angetrieben, grünen Windstrom in deutsche Stromnetze speisen sollen. Bis 2030 will die Bundesregierung Anlagen mit 20 bis 25 Gigawatt Leistung in Nord- und Ostsee installieren lassen.

Es sind wahre Giganten, die diese Energiemengen produzieren. Der Generator M5000 von Areva Wind etwa wiegt mit 345 Tonnen so viel wie 70 Elefanten, sein Rotor hat einen Durchmesser von 116 Metern. 80 dieser Riesen werden im Windpark Global Tech I in der Nordsee verankert und maximal 400 Megawatt Leistung liefern. Im Sommer soll der erste Strom fließen.

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. Quelle: Twitter
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. Quelle: Twitter
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. Texte: Miguel Zamorano Recherche: Andreas Menn Quelle: PR
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. Quelle: PR
Bläst der Wind, dreht sich der Ballon um die eigene Sache und treibt den Rotor an Quelle: PR
Die Windhelix eignet sich für große Eigenheime Quelle: PR
Diese Modell soll sich unauffällig in die Landschaft fügen- Quelle: PR

Im Fall von Global Tech I dürften sich die Erwartungen vorerst erfüllen. Immerhin stehen die Rotoren noch ziemlich einsam in der deutschen Nordsee. Doch neue Studien wecken Zweifel, ob die Prognosen von Politik und Betreibern nicht zumindest auf lange Sicht überzogen sind. Denn spätestens mit der zweiten Ausbauwelle ab 2017 werden die verfügbaren Flächen vor Deutschlands Küsten knapper – und die Generatoren dichter zusammenrücken.

Im schmalen Sektor der Nordsee sollen die Anlagen in den nächsten Jahren zu einem riesigen Turbinenforst zusammenwachsen – von mehr als 100 Quadratkilometer Fläche. Bisher liegen Windparks in der Deutschen Bucht mit ihren Westwinden primär an östlichen Standorten. Künftig ändert sich das. Dann würden westlichere Windparks den östlicheren den Wind wegnehmen, sagt Dirk Briese, Geschäftsführer der Bremer Beratungsfirma trend:research: „Das wirkt sich auch auf den Gewinn aus.“

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