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Strom aus Höhenwind: Ungenutzte Energiereserven am Himmel
dpa | 19.09.2011
Bild: Windrad mit Rotationspfeilen
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Hamburg - Es klingt futuristisch: Strom in Hülle und Fülle, aus einer regenerativen Quelle, umweltfreundlich und günstiger als heutige Energieträger. Das nächste Kapitel der Windkraftnutzung wird vielleicht ganz anders: Nicht mehr Windparks mit drehenden Flügeln, sondern Drachen, Segel, Gleiter, Ballons, Zeppeline oder starre Flügel, die in Höhen von einem bis zwei Kilometern Energie aus Wind gewinnen. Einige Forscher denken bereits darüber nach, den Jetstream in der oberen Troposphäre in Höhen von fünf bis zehn Kilometern zu nutzen.
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Weltweit sind es mehr als 20 Firmen, die Projekte mit dem Fachkürzel HAWE (High Altitude Wind Energy) aufgelegt haben; mit unterschiedlichen technischen Konzepten und in verschiedenen Stadien der Entwicklung. Das hat die Beratungs- und Prüffirma GL Garrad Hassan herausgefunden, die zum Germanischen Lloyd in Hamburg gehört. Ein serienreifes Produkt hat keine von ihnen vorzuweisen. Aber das Potenzial der ergiebigen Höhenwinde ist enorm. "Dort gibt es genug Energie, um die Zivilisation hundertfach zu versorgen", sagt Prof. Ken Caldeira von der Universität Stanford.
Eines der fortgeschrittensten Konzepte verfolgt die Hamburger Firma SkySails, die in jahrelanger Forschungsarbeit mit einem Aufwand von 50 Millionen Euro bereits einen serienreifen Zugdrachen zum Antrieb von Schiffen entwickelt hat. "Das gibt uns einen Vorsprung", sagt Firmenchef Stephan Wrage. "Wir sind die weltweit einzige Firma, die schon heute Industrieprodukte zur Nutzung des Höhenwindes anbietet." Der Entwicklungsaufwand werde allgemein unterschätzt.
Drachen sind billiger, leichter zu warten und schneller zu installieren
SkySails hat für sein Zugdrachensystem allein 300 Patente angemeldet. Das erste Versuchssystem zur Energieerzeugung mit 400 Quadratmetern Fläche soll 2013 fertig sein. Der Drache steigt bis auf 800 Meter Höhe und beschreibt dabei eine Acht. Er zieht ein Seil von einer Trommel, die mit einem Generator verbunden ist. Dabei wird Energie erzeugt. Wenn das Seil abgewickelt ist, wird der Drache auf eine Höhe von 200 Metern zurückgeholt. Dann beginnt der Vorgang von vorn, im Idealfall 24 Stunden am Tag, das ganze Jahr lang. Die Leistung soll bei einem Megawatt liegen.
Zwei oder drei Jahre später soll das Endprodukt mit 3,5 Megawatt Leistung fertig sein. Eine große Windkraftanlage schafft heute sechs Megawatt. Ein Drache wäre aber billiger, leichter zu warten und schneller zu installieren. Die Kosten je Stromeinheit sollen rund 30 Prozent unter denen heutiger Windkraftanlagen liegen. Wrage denkt an große Windparks mit 100 und mehr solcher Drachen. Sie schwimmen auf dem Wasser, brauchen also kein Fundament wie die heutigen Windkraftanlagen und können weit draußen auf See errichtet werden.
Noch viele offene Fragen
Derzeit experimentiert SkySails mit einem kleinen Modell von 20 Quadratmetern Größe. Auf dem Weg zum Erfolg müssen die Hamburger und andere Pioniere wie die US-Firma Makani oder der niederländische Professor Wubbo Ockels von der Universität Delft noch viele Hürden überwinden. Erste Prototypen bringen zu wenig Energie, nur ein paar Kilowatt. Wer holt die Drachen wieder ein, wenn ein Sturm droht? Was passiert bei Regen und Eis? Werden die Drachen zu gigantischen Blitzableitern und leicht zerstört? Behindern sie den Flugverkehr? Das sind offene Fragen, die noch beantwortet werden müssen.
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