Vertikale Windräder für bessere Ausbeute

Ende Mai soll erster Fertigungsprototyp in Betrieb gehen

Den ultimativen Kick in der Ausbeute der Windenergie soll, so der US-Windrad-Experte Ronald Taylor, das vertikale Windrad bringen. Der Einsatz von Rotoren, die sich um die eigene Achse drehen, ist effizienter und wirtschaftlicher. Ende Mai 2006 will das US-Unternehmen TMA den ersten Fertigungsprototypen mit einer Nennleistung von 25 Kilowatt in Betrieb nehmen.

In einem Rechenbeispiel zeigt TMA-Chef Taylor die Vorteile der neuen Technologie auf: „Die Stromentstehungskosten unserer Turbine liegen bei 2,5 bis 3,5 US-Cent pro Kilowattstunde.“ Im Vergleich dazu liegen die Stromkosten herkömmlicher Windräder an guten Standorten bei etwa vier Cent. Die Windräder, die TMA plant, könnten bis zu 67 Meter hoch sein und die Leistung gewaltig nach oben schrauben, ist Taylor überzeugt. Eine Grenze der Größe gebe es einfach nicht. Einer der großen Vorteile dieser Technik ist die Tatsache, dass diese Anlagentypen leichter skalierbar seien. Die vertikalen Antriebe wären billiger in der Herstellung und laufen auch dann noch, wenn herkömmliche Windräder wegen zu starken Windes abgedreht werden müssen.

Ganz kritiklos werden die Erfindungen der vertikalen Windräder nicht hingenommen. Der europäische Experte Heiner Dörner bezeichnet diese sogar als Totgeburt. Eine solche Wirtschaftlichkeit sehe er nicht, berichtet das Online Magazin Technology-Review. Doch nicht nur Unternehmen in fernen Ländern, haben sich mit der Idee der vertikalen Windräder angefreundet. Das deutsche Unternehmen Energy-Age-Wind setzt ebenso auf die „vertikale Windtechnologie“. Aus technischer Sicht ergeben sich hier einige Vorteile, wie das Unternehmen dies selbst aufzählt: der bei den herkömmlichen Windrädern auftretende Jumboeffekt entfällt hier. Diese Windräder sind im Vergleich zu den freistehenden Propellern geräuscharm. Die Rotoren sind nicht sichtbar, ein kleines Fundament reicht aus, da die Anlagenhöhe gering ist, die Modulbauweise mache die Montage und Demontage einfach. Die solide Technik macht diese Windräder darüber hinaus wartungsarm.

Auch aus energetischer Sicht bietet die neue Technologie zahlreiche Vorteile. Der frühzeitige Einspeisebeginn ab einer Windgeschwindigkeit von 1,5 Metern pro Sekunde ist nur einer davon. Das Abschalten bei Sturm sei nicht notwendig und verwirbelte Winde machen dem innovativen System auch keine Schwierigkeiten. Durch die Beschleunigung der Windgeschwindigkeit im Strömungskörper ergibt sich eine hohe Energieausbeute. Aus Kundensicht gebe es noch den Vorteil, dass aufgrund der geringen Bauhöhe diese Anlagen auch außerhalb der so genannten Windvorrangzonen errichtet werden können. Eine Installation auf Hausdächern sei auch möglich. Energy-Age-Wind argumentiert mit der Wirtschaftlichkeit der neuen Technologie: Bereits nach sechs bis acht Jahren trete die Amortisation ein. Durch eine Kombination mehrerer Rotoren können auch in bebautem Gebiet Megawatt-Anlagen errichtet werden. Im November soll ein 150-kW-Protoyp der Öffentlichkeit präsentiert werden.

Unter den mehr als 17.500 Propeller-Windrädern nehmen sich die neuen Windkraftwerke wie Exoten aus. Tatsächlich ist der Streitpunkt der Experten der erreichbare Wirkungsgrad. Und dabei schneiden die herkömmlichen Windräder gut ab: der Wirkungsgrad beträgt bis zu 59 Grad. Im Gegensatz dazu erreichen vertikale Räder gerade einmal 23 Prozent. Ronald Taylor will diesen Wirkungsgrad mit einem verbesserten Design auf 45 Prozent steigern.