3 neue Ideen zur Nutzung von Windenergie

Ziel der Bundesregierung ist es, den Ausbau der erneuerbaren Energien zu beschleunigen und bis 2030 mindestens 80 Prozent des Bruttostromverbrauchs aus Erneuerbaren zu erzeugen. Und die Energiewende in Deutschland hat inzwischen ordentlich Fahrt aufgenommen: Bereits 2021 wurden mehr als 40 Prozent unseres Strombedarfs durch Wind, Sonne, Biomasse oder Wasserkraft gedeckt. Den größten Anteil an der erneuerbaren Stromerzeugung – 24 Prozent – deckte dabei die Windenergie. Tendenz steigend, denn immer neue Flächen werden für die Windenergienutzung erschlossen.

Neben herkömmlichen Windkraftanlagen, die die kinetische Energie des Windes in elektrische Energie umwandeln, entwickeln vor allem Startups auch neue Ideen, die sich die Kraft des Windes im großen oder kleinen Stil für die Energiegewinnung zunutze machen. Hier stellen wir drei dieser Ideen vor.

Flugwindenergieanlagen, auch Flugwind-, Höhenwind- oder Drachenkraftwerke genannt, nutzen Flugdrachen, um Strom zu erzeugen. Die Drachen, die aussehen wie zu groß geratene Lenkdrachen, die man etwa vom Kitesurfen kennt, sind mit Halteseilen am Boden verankert. Während sie Kreise und/oder Achten ziehend in die Lüfte steigen, ziehen sie ein Seil hinter sich her, das eine Winde dreht, die wiederum mit einem Generator am Boden verbunden ist.

Flugwindenergieanlagen gelten als besonders ergiebige Stromlieferanten, weil sie in der Lage sind, die starken und stetigen Höhenwinde abzuernten. Reguläre Windkraftanlagen können dagegen nur bodennahe Winde in bis zu 200 Meter Höhe nutzen. Der Drache der Flugwindenergieanlagen des Hamburger Unternehmens SkySails beispielsweise erreicht eine Höhe von 800 Meter, bevor er in den Sturzflug geht und anschließend seinen Aufstieg von vorn beginnt.

Genau wie SkySails nutzt auch die brandenburgische Firma EnerKíte einen Lenkdrachen zur Stromgewinnung. Allerdings wollen die Brandenburger nicht ganz so hoch hinaus wie die Hamburger: Sie planen lediglich, Luftströmungen in Höhen von bis zu 600 Meter für die Stromgewinnung anzuzapfen.

Während sich die Flugwindenergieanlagen von EnerKíte noch in der Testphase befinden, ist mit SKS PN-14 von SkySails bereits das erste Drachenkraftwerk in Serie gegangen. Eine Anlage wurde in Norddeutschland installiert, eine weitere auf Mauritius. Beide Anlagen haben eine Nennleistung von 100 Kilowatt und können jeweils etwa 400 Haushalte mit Strom versorgen.

Das US-amerikanische Unternehmen Aeromine will mit seinen Saugpropellern vor allem die Flachdächer von Lagerhallen, Datencentern und Büros für die Windenergiegewinnung nutzen – also Gebäude, in denen viel Strom verbraucht wird. Die Anlage der Firma besteht aus einem Kasten mit zwei Flügeln und einer Säule in der Mitte. Bläst Wind durch die beiden Flügel, entsteht Unterdruck. Dadurch wird ein kleiner Propeller angetrieben, der Strom erzeugt.

Die Windturbine von Aeromine befindet sich derzeit noch in der Testphase. Eine Anlage wurde bereits auf dem BASF-Werk in Wyandotte im US-Bundesstaat Michigan installiert. Laut Angaben des Herstellers soll sie schon bei sehr geringen Windstärken effizient arbeiten. Die Entwickler rechnen damit, dass ein Fünf-Kilowatt-Modul der Turbinen jährlich 10.000 bis 15.000 Kilowattstunden Strom erzeugen kann – genug, um zwei bis drei Fünfpersonenhaushalte zu versorgen.

Kritiker stellen das infrage, insbesondere, weil der Wind ja nicht nur aus einer Richtung komme, wie es die Vorderfront des Aeromine-Moduls suggeriere. Nur wenn sich die Windturbinen gegen die Windrichtung eindrehen könnten, ergebe sich die Möglichkeit, dass die Anlagen auch durchgängig Strom produzierten. Vollkommen ausgeschlossen ist es dennoch nicht, dass die vertikale Windturbine von Aeromine eines Tages die Möglichkeit bietet, Strom auf Gebäudedächern zu produzieren.

Im Artikel „Selbst Strom erzeugen: Wissenswertes über Mini-PV-Anlagen, Windzäune & Co.“ haben wir unter anderem über Windzäune berichtet, die Sichtschutz, Grundstücksbegrenzung und Stromerzeuger in einem sind. Das französische Startup „New World Wind“ wiederum setzt auf Windbäume zur Energiegewinnung – genauer: auf eine knapp zehn Meter hohe Stahlkonstruktion, an deren „Ästen“ sich schon bei wenig Wind „Blätter“ aus Kunststoff drehen, die an die Knethaken einer Küchenmaschine erinnern. Durch die vom Wind ausgelöste Drehung dieser pro Baum insgesamt 54 Mini-Turbinen wird ein Generator angetrieben.

Schon ein einziger Windbaum, so die Entwickler von New World Wind, könne einen Singlehaushalt oder eine E-Ladesäule mit Strom versorgen. Mit großen Windkraftanlagen, von denen jede einzelne mehr als 500 Haushalte versorgen, können Windbäume also nicht mithalten. Trotzdem könnten sie in Zukunft einen wichtigen Beitrag zur Stromversorgung in Städten beitragen und überall dort eingesetzt werden, wo herkömmliche Windkraftanlagen baulich nicht ins Stadtbild integrierbar sind. Die Macher von New World Wind sind jedenfalls davon überzeugt – sie haben bereits mit der Serienproduktion der Windbäume begonnen.