Die ersten Windparks vor der Küste und auf dem Land werden bereits abgebaut, weil sie nach 20 bis 25 Jahren ihr Betriebsende erreicht haben. Das niederländische Unternehmen Ampyx Power will an den Standorten gleich neue Windkraftwerke bauen. Allerdings nicht mit feststehenden Windrädern, sondern mit fliegenden Turbinen, die auch deutlich größere Höhen erreichen und damit Regionen mit stärkeren Winden. Unterstützung erhält das Unternehmen bei dem Vorhaben von der Europäischen Raumfahrtagentur (Esa).

Ampyx Power entwickelt ein Fluggerät, das Airborne Wind Energy System (etwa: fliegendes Windenergiesystem, Awes), das von einer kleinen Plattform aus bis in 450 Meter Höhe aufsteigen soll. Das Awes ist durch ein Seil mit der Plattform verbunden. Das Seil ist auf eine Trommel aufgewickelt.

Es braucht nicht unbedingt mächtige Rotoren auf riesigen Stahlmasten, um Windenergie zu ernten – leichte Drachen an dünnen Seilen schaffen das auch. Das schweizer Start-up TwingTec erforscht diese Technologie seit einigen Jahren. Vergangenen Herbst gelang es erstmals, automatisiert zu starten, beim Fliegen elektrische Energie zu erzeugen und wieder zu landen. Die Kommerzialisierung der "Energiedrachen" rückt damit in Reichweite. Windenergie

Im Flug beschreibt Awes Kreise. Wenn es sich von der Plattform entfernt, wird das Seil von der Trommel abgewickelt. Dabei treibt die Trommel einen Generator an, der Strom erzeugt. Anschließend fliegt das Awes wieder zurück in Richtung Plattform. Dabei wird das Seil wieder aufgewickelt.

Das System hat laut Ampyx einige Vorteile gegenüber konventionellen Windkraftanlagen: Das Awes steigt in größere Höhen auf, wo der Wind stärker weht. Dadurch soll es mehr elektrischen Strom erzeugen können als Windräder, die am Boden oder auf Plattformen in der See montiert sind. Dabei soll der Aufwand an Material für den Flieger nur etwa ein Zehntel einer großen Windmühle betragen.

Die Start- und Landeplattformen will Ampyx auf den Fundamenten der alten Windräder errichten. Dadurch entfiele ein Teil des Abbaus und es könnte die vorhandene Infrastruktur wie etwa der vorhandene Stromanschluss genutzt werden. Die Awes können über Land ebenso wie über dem Wasser eingesetzt werden.

Das Awes startet und landet autonom. Da die Plattform nicht sehr groß ist, muss das Fluggerät sehr präzise starten und vor allem landen. Die Esa und das britische Unternehmen Omnisense entwickeln für Ampyx gerade ein Navigationssystem. Es arbeitet lokal, mit einer Reichweite von etwa einem Kilometer, und ermöglicht dabei, eine Position bis auf 10 Zentimeter genau zu bestimmen. Ein großer Vorteil des Systems ist, dass es von Satellitennavigationssystemen unabhängig funktionieren kann, also auch dann noch arbeitet, wenn diese ausfallen. Das System könnte laut Esa auch dazu verwendet werden, autonome Fahrzeuge in Städten zu koordinieren.

In Phase 1, der Arbeitsphase, fliegt der Flügel bei maximaler Seilkraft in Achten quer zum Wind. Das Seil wird herausgelassen und treibt eine Generatorwinde am Boden an.
In Phase 2, der Rückholphase, unterbricht der Flügel den Achtenflug. Er gleitet auf direktem Weg schnell und mit geringer Kraft zur Ausgangshöhe zurück und geht erneut in die Arbeitsphase über. Dafür wird nur ein Bruchteil der zuvor gewonnenen Energie benötigt. Der gesamte Zyklus dauer in etwa nur eine Minute. Animation: Enerkite

Auch andere Unternehmen entwickeln derartige „Flugwind-Kraftanlagen. Das Schweizer Unternehmen Twingtec etwa oder die von der EU geförderte Enerkite aus Kleinmachnow bei Berlin. Auch das das von Kitesurfern gegründete Unternehmen Makani Power setzt auf dieses Verfahren. Ihr Konzept unterscheidet sich aber von dem der Niederländer: Das Makani-Fluggerät erzeugt den Strom an Bord. Die Propeller dienen als Antrieb und als Generatoren.

Das Unternehmen wurde 2013 von Google übernommen und gliederte es in die Entwicklungsabteilung X ein. Im vergangenen Jahr gründete Alphabet Makani in ein eigenes Unternehmen aus. Allerdings hat Alphabet Makani kürzlich geschlossen. Die Besitztümer des Unternehmens werden im Mai versteigert.

Ampyx Power arbeitet derzeit am Demonstrator AP3, der eine Spannweite von 12 Metern hat. Der vorherige Prototyp hatte eine Spannweite von 5 Metern. Noch in diesem Jahr will Ampyx den AP3 testen – zusammen mit seinem deutschen Partner, dem Essener Energierisen E.On.

Dieser Beitrag erschien zuerst bei bei golem.de und wurde von uns ergänzt.

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