Erneuerbare Energien Flugwindkraftwerk: Ein Drachen als mobiles Windrad

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Windenergie in großen Höhen nutzen, ohne ins Landschaftsbild einzugreifen oder stationär zu sein? Die Suche nach Alternativen zu riesigen Windrädern hat die Kreativität bei Enerkite beflügelt. Das Team forscht an mobilen Windkraftanlagen, die einen Beitrag zum Ausbau der erneuerbaren Energien leisten können.

Geringer Platzbedarf, Mobilität und eine hohe Energieausbeute – das sind die theoretischen Eigenschaften des Lenkdrachens von Enerkite. Das Start-up-Unternehmen aus Kleinmachnow in Brandenburg möchte mit seinen Drachen eine Alternative zu klassischen Windrädern entwickeln. Das sogenannte Flugwindkraftwerk nutzt Winde in großen Höhen, die auch ohne massiven Rohstoffverbrauch erreicht werden können. Zudem ist der Drachen mobil einsetzbar. Doch wie funktioniert das Flugwindkraftwerk?

Der Drachen fliegt auf einer achtförmigen Bahn. Der Auftrieb, der dadurch entsteht, löst einen Zug auf ein Seil aus. Der Zug wiederum wird an den Generator weitergeleitet, der am Boden steht. Die Drehung der Trommeln wandelt der Generator in Strom. Sobald der Flügel das Seilende erreicht, gleitet er wieder auf die Anfangshöhe zurück. Die Seile werden mit minimalem Energieaufwand wieder eingerollt und der Zyklus beginnt von vorn. Der so umgewandelte Strom wird dann in einer Batterie gespeichert. Ein durchgehender Stromfluss ist somit kein Problem, denn der Drachen arbeitet zwischen 80 und 300 Metern Höhe, was deutlich höher als bei klassischen, stationären Windrädern der Fall ist. In einer Höhe ab 250 Metern herrscht zudem stetig ein Wind, der für die Energieerzeugung nutzbar ist.

Die Entwicklung steht noch ganz am Anfang

Bisher plant das Unternehmen drei verschieden große Windkraftanlagen. Die gängigste mobile Windkraftanlage EK1M soll dabei die Größe eines klassischen 20-Fuß-Seecontainers haben und einen durchschnittlichen Ertrag von 570 Megawattstunden pro Jahr erbringen. Der Drachen könnte theoretisch kleine Wohnanlagen mit Strom versorgen oder mehrere Dutzend E-Autos am Tag aufladen.

Die größte Anlage soll das Ausmaß eines 40-Fuß-Containers besitzen und dann die fünffache Leistung der EK1M erbringen.

Für einen laut Enerkite geringen Betrag von 4 bis 12 Cent pro Kilowattstunde könnten kleinere Unternehmen ihren Bedarf an Strom sauber und zu einem günstigen Tarif decken. Zudem ließe sich die mobile Anlage auch in entlegenen, nicht erschlossenen Gebieten einsetzen, um den Einsatz von Diesel zu vermeiden. Zu Demozwecken ist bisher aber nur die kleinste Anlage in Betrieb. Sie produziert 30 Kilowattstunden und ist auf einem Lastkraftwagen montiert. Mittels größerer Flügel und besserer Komponenten kann die Anlage auf 100 kW ausgebaut werden. Der erzeugte Strom muss aber natürlich steigen, wenn sich die Stromerzeugung in der Luft durchsetzen soll.

Der Konzeptbeweis ist erbracht

Die mobilen Kraftwerke können den Drachen automatisch starten und auch wieder landen lassen. Der Betrieb der Anlagen erfolgt vollautomatisch und fernüberwacht. Um einen maximalen Energieertrag zu erreichen, wurde beim Flügel auf Propeller und Motoren verzichtet und stattdessen ein Startsystem entwickelt, welches einen Start auch bei Windstille ermöglicht: den Rotationsstart. Der Flügel wird hierbei von einem rotierenden Mast in Höhen mit ausreichend Wind gezogen. Nach dem gleichen Prinzip funktioniert auch die Landung, bei der sich der Flügel im Kreisflug der Bodenstation nähert und am Mast landet. Wie das konkret funktioniert, zeigt das Unternehmen in einem YouTube-Video.

Aktuell sammelt das Team immer noch Mittel, um die Entwicklung abzuschließen und das Produkt marktreif zu bekommen. Dass die Technik unter realen Bedingungen funktioniert, haben sie bereits bewiesen. Ob die Skalierbarkeit auf Megawattstunden funktioniert, muss sich natürlich noch zeigen.

(mbf)

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