Den Höhenwind nutzen
In höheren Luftschichten wehen energiereichere und beständigere Winde als auf dem Niveau konventioneller Windgeneratoren. Ob sich dieser Höhenwind mit fliegenden Systemen – Drachen zum Beispiel – zur Stromgewinnung nutzen lässt, soll das Forschungsprojekt SkyPower100 untersuchen. Es hat in Enerkite seit 2012 einen Vorläufer.
– Titel © Enerkite Flugwindkraft
Das Prinzip laut Energie-Perspektiven des MPI für Plasma-Physik 02/2018: An einem Zugseil befestigt, wird ein Drachen vom Wind in 200 bis 800 Meter hohe Luftschichten hinaufgetragen. Dabei zieht er das Seil von einer Winde, die in Drehung versetzt wird. Die Rotation treibt einen Generator an, der Strom erzeugt. Ist das Seilende erreicht, wird der Drachen automatisch in eine Stellung mit geringer Zugkraft geflogen. Der Generator arbeitet nun als Motor und rollt das Seil wieder auf, bis es kurz genug für den nächsten Aufstieg ist. Weil für das Einrollen nur ein Teil der zuvor erzeugten Energie verbraucht wird, kann der Energieüberschuss in das Stromnetz eingespeist werden. Neben Skysails arbeiten weitere Unternehmen an Flugwindkraftwerken – so etwa Enerkite aus Brandenburg oder der niederländische Konkurrent Ampyx, der statt Drachen leichte Segelflugzeuge an die Leine legt.
Bereits 2012 absolvierte Enerkite, ein ähnlicher Erneuerbare-Energien-Drache, seinen Probeflug (siehe: solarify.eu/mit-flugdrachen-strom-erzeugen). Der eigene Werbetext nannte das Pilotprojekt eine „wirtschaftliche Alternative zu Diesel, Kohle und Windrädern“. Man habe „der Konkurrenz voraus: Bereits seit 2012 arbeitet die Demonstrationsanlage EK30 im wiederkehrenden Erprobungsbetrieb und hat schon hunderte Betriebsstunden absolviert. Sie hat mehrfach in öffentlichen Flugvorführungen ihre Zuverlässigkeit unter Beweis gestellt und war an sechs Standorten in drei Ländern zu Gast.
Die Projektpartner SkySails Power, Energie Baden-Württemberg, EWE Offshore und Universität Hannover wollen in den kommenden zwei Jahren eine vollautomatische Flugwindkraftanlage mit hundert Kilowatt Nennleistung entwickeln. Die Testanlage soll mehrere Monate lang autonom arbeiten können und den Drachen selbsttätig starten, landen und verstauen. Gefördert wird das Projekt vom Bundeswirtschaftsministerium. Aus dem Pilotbetrieb an Land will man Erkenntnisse für größere Anlagen der Megawatt-Klasse für den künftigen Offshore-Einsatz gewinnen.
Die Firma SkySails Power wird das Projekt koordinieren und ihre Erfahrung mit automatisierten Drachen-Systemen einbringen. Hier wurden bereits Zugdrachen zum Antrieb von Frachtschiffen entwickelt (siehe Energie-Perspektiven 3/08). Entsprechend ist die Firma nun für die Entwicklung, Produktion und den Test der Pilotanlage SkyPower100 zuständig. Standortsuche, Genehmigung sowie Netzanschluss wird die EWE verantworten; Energie Baden-Württemberg wird das Höhenwindangebot potentieller Zielmärkte untersuchen. Den Antriebstrang schließlich wird das Instituts für Antriebssysteme und Leistungselektronik der Universität Hannover entwerfen und untersuchen.
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