Mit dem Drachen auf Windfang
Neue technische Konzepte sollen Energie hunderte Meter über dem Meer erzeugen
Die Nutzung der Windenergie könnte sich grundlegend wandeln. Bis 2018 soll es möglich sein, die Energie des Windes in großer Höhe mit Hilfe etwa von Flugdrachen zu ernten. »Die Forschung macht große Fortschritte«, sagt Guido Lütsch, Präsident des Bundesverbandes Höhenwindenergie. »Jedoch sind noch einige Hürden zu überwinden, in Teilbereichen der technischen Entwicklung sowie bei juristischen und genehmigungsrechtlichen Aspekten.«
Weltweit arbeiten rund 70 Firmen und Institute an entsprechenden Projekten. Etwa die Hälfte von ihnen will in den nächsten drei Jahren marktreife Systeme präsentieren, ergab eine Umfrage des Verbandes. Die Konzepte sind unterschiedlich. Viele der Tüftler setzen auf Flugdrachen (Kites), andere auf Flügelsysteme, Segel, Gleiter oder wie die Firma Altaeros auf einen Heliumring mit einem Windrad in der Mitte. Allen gemeinsam ist: Sie wollen die Winde in 300 bis 500 Meter Höhe nutzen - oder noch höher. Denn dort wehen sie stärker und stetiger als in Bodennähe. Es gibt fast doppelt so viel Energie zu ernten.
Das Energiepotenzial der Höhenwinde ist seit Jahren bekannt, aber erst nach dem Jahr 2000 war die Computer- und Steuerungstechnik so weit, dass die Forschung ernsthaft in Gang kam. Die Firmen geben sich zurückhaltend, wenn sie über den genauen Stand ihrer Forschungen Auskunft geben sollen. Am weitesten ist vielleicht der US-Hersteller Makani, der vor einigen Monaten ein 600-Kilowatt-Modell vorstellte. Das ist deutlich mehr, als die Versuchsanlagen der Konkurrenz schaffen. Aber noch nicht genug.
Am Ende sollen die Anlagen ein oder zwei Megawatt (MW) Strom erzeugen, am besten rund um die Uhr und das ganze Jahr. Das dürfte zwar technisch nicht möglich sein, aber die Höhenwindanlagen könnten eine höhere Verfügbarkeit erreichen als herkömmliche Windkraftwerke. Die schaffen auf See 4000 bis 4500 Volllaststunden im Jahr, während die Höhenwindanlagen auf 6000 (von 8760) kommen sollen. Das Makani-Konzept überzeugte immerhin den Internetgiganten Google, der das Unternehmen vor zwei Jahren übernahm.
Nicht nur die hohen Energieerträge locken die Höhenwindpioniere, sondern auch die niedrigen Kosten: Eine herkömmliche Windkraftanlage besteht aus 5000 Tonnen Beton und Stahl. Die Höhenwindsysteme benötigen nur ein Zehntel des Materials. Sie können schnell und leicht an Orte transportiert werden, wo Strom benötigt wird, zum Beispiel in abgelegene Gegenden oder in von Naturkatastrophen betroffene Länder. Die Firma EnerKite aus Kleinmachnow in Brandenburg erwartet, dass Strom aus Höhenwind in der Zukunft vier Cent je Kilowattstunde kosten wird und damit billiger wäre als aus Kohle. Die günstigste Energie überhaupt. Mit der neuen Technik vervielfachten sich weltweit auch die Flächen, die sich zur Produktion von Windstrom eignen.
Ebenfalls weit vorn bei der Entwicklung der Technologie sieht sich die Hamburger Firma SkySails. Sie hat bereits einen Zugdrachen für Schiffe bis zur Marktreife entwickelt, der eine Antriebsleistung von bis zu zwei Megawatt erbringt. »Wir haben erhebliche technische Hürden überwunden und sind ziemlich nah an einem serienreifen Modell«, sagt Firmenchef Stephan Wrage. Skysails verfüge durch die jahrelange Erfahrung mit Flugdrachen auf See über ein einzigartiges Know-how bei der Nutzung von Höhenwind und besitze rund 300 Patente in diesem Bereich.
Bislang erprobt Skysails die Technologie mit einem Modell mit 55 Kilowatt Leistung und 20 Quadratmeter Segelfläche. Der nächste Schritt wäre eine Demonstrationsanlage auf See mit einem Megawatt Leistung und 400 Quadratmeter Fläche sowie einem 1000 Meter langen Seil. Wrage glaubt, dass er Anlagen mit zehn MW Leistung entwickeln kann - deutlich mehr als heutige Offshore-Anlagen. dpa/nd
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