Revolution im Wind: Stromerzeugung neu gedacht

Windkraftanlagen müssen nicht riesig oder laut sein. Drei spannende Projekte beweisen, dass es auch anders geht: smarter, leiser und günstiger, auf Dächern und am Ende der Welt.

Ultraleicht und langlebig – die Kites in bespannter Carbon-Rippen-Bauweise
© Enerkíte GmbH

Mobil, nachhaltig, höchst effizient – die nächste Generation von Windkraftanlagen

EnerKíte erschließt den Wind zur Stromgewinnung mit Kites: Die Drachen nutzen stark und stetig wehende Höhenwinde und erzielen den doppelten Jahresertrag einer konventionellen Windturbine mit gleicher Leistung. Für den sicheren Antrieb sorgt eine mobile Bodenstation mit Umrichtern, Antrieben, Batterie und einer Rotationsvorrichtung für Start und Landung mit Mast, Seilführung und Trommeln sowie Generator und Getriebe für den sicheren Antrieb. Die Station spart 90% an Stahl und Beton ein, was den CO2-Abdruck der Energiegewinnung mit Windkraft verkleinert. Zudem fliegen EnerKítes auf 300 m Höhe und greifen weniger in das Landschaftsbild ein als konventionelle Windkraftanlagen, die – je nach Baujahr – maximal etwas über 200 m Höhe haben. Und natürlich einen Turm.

Energie per Achterbahnflug – so funktioniert’s

Der Kite fliegt achtförmige Bahnen im Wind und zieht mit hoher Kraft die Seile aus Trommeln der Bodenstation. Die Drehung der Trommeln wandelt der Generator in Strom. Sobald der Flügel das Seilende erreicht, gleitet er wieder auf Anfangshöhe zurück, die Seile werden mit geringem Energieaufwand wieder eingerollt und der Achterbahnflug beginnt aufs Neue. Der im Vergleich zu konventionellen Windrädern geräuscharme Betrieb der Anlagen erfolgt vollautomatisch und fernüberwacht und kommt monatelang ohne Wartung aus. Vogelfreundlicher ist er auch.

Die Vision – Skalierung in die Megawatt-Klasse und ein Strompreis von 3 ct/kWh

EnerKítes eignen sich zur Eigenstromerzeugung im gewerblichen Bereich, zur kostengünstigen Erhöhung der Stromausbeute von Fotovoltaik- oder Windparks und für Megawatt-Anwendungen, zum Beispiel auf Inseln oder in Katastrophengebieten, wo sie Dieselgeneratoren ersetzen können. Durch den niedrigen Materialeinsatz und die effiziente Energiegewinnung dank des ultraleichten Flügels können die Stromkosten bei erfolgreicher Skalierung in die Megawatt-Klasse laut EnerKite auf 3 ct/kWh gesenkt werden. Aktuell bewegt er sich nach Angaben des in Eberswalde ansässigen Unternehmens bei unter 10 ct/kWh bei 100-kW-Anlage, die bereits an einen deutschen Mittelständler verkauft wurde und weltweit auf Interesse stößt. Bei konventionellen Windrädern steht die Entwicklung auch nicht still: Wissenschaftlicher berichten von einem neuen Material für die Rotorblätter, aus dem sogar Gummibärchen recycelt werden können. Windkraft durch Schwingungen – ganz ohne Flügel – nutzt diese neue Technologie.

Stromversorgung überall – zuverlässig und effizient mit Vertikalachsen-Windturbinen

IceWind entwickelt hochrobuste vertikale Windturbinen, die auch unter extremen Wetterbedingungen zuverlässig Energie liefern – selbst an den entlegensten Orten der Welt. Nachdem das isländische Unternehmen zunächst kleinere Turbinen für den Privatgebrauch entwickelte, liegt der Fokus nun auf industriellen Vertikalachsen-Windturbinen (VAWT) wie der RW600. Diese soll unter optimalen Bedingungen bis zu 5 kW Leistung erbringen können. Bei einer Windgeschwindigkeit von 10 m/s liegt die Nennleistung bei 600 W.

Netzunabhängig Strom gewinnen – zum Beispiel für Messeinrichtungen an Vulkanen

Autarke Energie – robuste „set-and-forget“-Installation

Die RW600 VAWT ist omnidirektional, das heißt, sie kann den Wind aus jeder Richtung nutzen und arbeitet auch bei turbulenten Strömungen effizient. Ihr Vorteil: minimaler Wartungsaufwand, wenn überhaupt, über eine Lebensdauer von 20 Jahren – ideal für abgelegene Standorte. Die Turbine kann mit Solar-, fossilen Brennstoff- oder Batteriesystemen kombiniert werden, um deren Betriebskosten zu senken und die Notstromlaufzeit zu verlängern. Außerdem kann sie meteorologische oder seismische Sensoren mit Strom versorgen.

Extrem widerstandsfähig – selbst, wenn Hurrikane pfeifen

Die robuste Bauweise der Turbine hält Windgeschwindigkeiten bis zu 75 m/s (Kategorie-5-Hurrikan) stand. Da sie sich mit niedriger Geschwindigkeit dreht, ist sie für Wildtiere sicherer als viele herkömmliche Windräder. Hauptinteressenten sind Unternehmen, die unter extremen Umweltbedingungen zuverlässige, netzunabhängige Stromlösungen benötigen: zum Beispiel für Kommunikationstürme oder Wetter- und Erdbebenstationen. Sogar ein Vulkanausbruch in Island wurde mithilfe der Turbinen 24/7 live auf YouTube gestreamt. Doch auch für private Anwendungen ist die Turbine einsetzbar, da sie auch ins Stromnetz eingebunden werden kann. So wie beispielsweise auch diese Windturbinenenwand.

Windkraft ohne Flügel – leise, kompakt, revolutionär

Aeromine entwickelt eine völlig neue Art der Windkraftnutzung: flügellose Windturbinen für Flachdächer. Diese Module erzeugen etwa 50 % mehr Strom als herkömmliche Solaranlagen bei deutlich geringerem Platzbedarf. Derzeit testet BASF das System auf seinem Werksgelände in Michigan, um das Potenzial für industrielle Anwendungen auszuloten.

Aeromine Windturbine im Einsatz

Anders als klassische Windräder nutzt Aeromine einen aerodynamischen Effekt, bei dem der Wind durch statische Flügel verstärkt und zu einer internen Turbine geleitet wird. Die Technologie kommt nahezu ohne bewegliche Teile aus, was den Wartungsaufwand erheblich reduziert. Da keine Rotorblätter rotieren, ist das System außerdem geräuschlos – ein großer Vorteil für den Einsatz im städtischen Raum.

Ob Büros, Lager- oder Mehrfamilienhäuser – das Einsatzspektrum für Aeromine ist groß

Kraft aus dem Fahrtwind – das Venturi-Prinzip in Aktion

Die Turbinen werden direkt an der Dachkante installiert, wo der Wind besonders stark ist. Ihre Konstruktion nutzt das Venturi-Prinzip, das den Luftstrom in eine schnellere Strömung umwandelt und so eine kompakte, aber leistungsfähige Energiequelle schafft. Der erzeugte Strom wird direkt ins Gebäudenetz eingespeist. Eine Einheit ist etwa drei Meter hoch und liefert bis zu 5 kW Leistung – das entspricht der Strommenge von etwa 16 Solarmodulen, benötigt jedoch deutlich weniger Platz. Warum nicht beide Technologien parallel nutzen? Wind weht auch nachts.

Wind trifft Stadt – Energieversorgung neu gedacht

Das erste Einsatzgebiet liegt im gewerblichen Bereich, beispielsweise auf Lagerhäusern, Bürogebäuden oder Fabriken. Eine Nutzung auf Mehrfamilienhäusern ist ebenfalls denkbar. Weiteres Potenzial liegt in der Elektromobilität: Da der Bedarf an Ladeinfrastruktur steigt, könnten dezentrale Windkraftlösungen bei der Überbrückung von großen Distanzen ohne städtische Infrastruktur künftig eine entscheidende Rolle spielen.

Wie denkt Ihr über Windenergie? Alle wollen sie nutzen, aber kaum jemand möchte Windräder vor der Haustüre stehen haben. Sind Turbinen oder Kites eine Alternative? Wir freuen uns auf Eure Kommentare!