Alternative Windenergien

Klassische Techniken der Windenergie-Erzeugung stoßen an ihre Grenzen: Neue, in der Entwicklung befindliche Techniken werden vielleicht bald die herkömmlichen Windkraftanlagen ersetzen. Denn Letztere haben eine Reihe von Nachteilen: Die Windgeschwindigkeiten und -häufigkeiten sind, vor allem in Binnenlagen begrenzende Faktoren.

In größeren Höhen hingegen bläst weitaus häufiger und stetiger der Wind. Dem tragen unterschiedliche, neue Techniken von fliegenden Windkraftwerken Rechnung, die bisher überwiegend lediglich als Prototypen existieren.

Skysails

Die Hamburger Firma Skysails Power GmbH ist Markt- und Technologieführer im Bereich automatisierter Zugdrachensysteme und das erste Unternehmen weltweit, das es geschafft hat, die Zugdrachen-Technologie zu einer industriellen Anwendung zu entwickeln. Im Vergleich zu herkömmlichen Windkraftanlagen, sind die Zugdrachen weniger durch die Meerestiefe begrenzt. Mit einem vollautomatischen Steuerungssystemen auf schwimmenden Plattformen. Die Energie wird durch die Zugenergie des Drachens über eine Seiltrommel produziert. (Quelle: Skysails)

Enerkite

Auch die Firma Enerkite entwickelt Flugwindkraftanlagen, mit denen in 200 bis 300 Metern Höhe dezentral preiswerter Öko-Strom erzeugt werden kann. (Nennleistung: 100 kW, Gewicht: 10 Tonnen)

Der Enerkite wird von einer rotierenden Bodenstation in kreisenden Bewegungen in die Luft "geschleudert", wo er nach Erreichen der Flughöhe Strom produziert. Auch die Landung ist vollautomatisch. Der Enerkite dockt dann wieder an der Bodenstation an. (Quelle: Enerkite)

Makani: Anstatt den Wind mit Windrädern am Boden einzufangen, kann man die Windräder auch in den Himmel steigen lassen. Das ist der Ansatz der Google-Tochterfirma Makani-Power. Sie schicken eine komplette Windturbine auf eine Höhe von 400 Metern, lassen diese in großen Kreisen wie ein Lenkdrachen rotieren und leiten den dort erzeugten Strom per Kabel zur Erde (Nennleistung:  600 kW, Gewicht: 11 Tonnen;zum Vergleich: Windkraftanlage E126: Fundament 3.500 Tonnen Stahlbeton, Turm: 2.500 Tonnen, Rotor, Generator, etc. 660 Tonnen; Leistung: 7,5 MW  (Quelle: energienpoint.de)

Vortec Diffuser

In den 1970er Jahren fällt Mitarbeitern des amerikanischen Luft- und Raumfahrt-Unternehmens Grumman Aerospace Corp. bei Windkanalversuchen auf,  dass die Energieausbeute eines ummantelten Windrotors etwas sechs Mal so hoch ist wie die eines herkömmlichen Windrades. 1973 wird mit ersten Versuchen an der Umsetzung des Prinzips der Mantelturbine im Windkraftbereich begonnen.Der Trichter des ummantelten Windrads öffnet sich nach hinten, d.h. stromabwärts. Dadurch entsteht hinter den Rotorblättern, welche an der engsten Stelle des Trichters angebracht sind, ein Unterdruck, dessen Sogwirkung die effektive Windgeschwindigkeit um den Rotor multipliziert. Die Anlage ist so ausgeführt, daß sie sogar extrem starkem Wind von bis zu 70 m/s standhält. Quelle: Achmat Kammas - Buch der Synergie

Altaeros

Einen anderen Ansatz verfolgt Altaeros mit ihren fliegenden Turbinen. Mit Helium gefüllte Röhrenschläuche, in denen sich jeweils eine Turbine befindet, sollen in bis zu 600 m Höhe Strom produzieren. Da die Bodenstation direkt auf einem LKW-Anhänger montiert ist, ist diese Technik sehr flexibel, auch etwa in Katastrophengebieten rasch einsatzfähig. (Nennleistung: 30 kW, Gewicht: 25 Tonnen) 
Quelle: PM-Magazin)

Vorteile:

• Flugwindkraftanlagen können in großen Höhen mit stetigerem Wind und höheren Windgeschwindigkeiten Energie produzieren.
• Sie brauchen für die Herstellung wesentlich weniger Material als herkömmliche Windkraftanlagen.
• Sie sind nicht vom Standort abhängig und verbrauchen daher praktisch keine Flächenressourcen, vor allem in landschaftlich sensiblen Gebieten.

Offene Fragen / Herausforderungen:

• Wie ist problematisches Wetter wie Sturm und Gewitter in den Griff zu bekommen?
• Wie können Probleme mit dem Flugverkehr oder Stromleitungen gelöst werden?
• Die Prototypen kommen von der erzielten Leistung bei weitem nicht an die der herkömmlichen Windkrafträder heran. Es müssten daher viel mehr Anlagen betrieben werden, um die gleiche Stromausbeute zu erzielen.