Neue Technologie: Flugdrachen zur Windkrafterzeugung nutzen

Die Energie der Zukunft? – Flugdrachen zur Windkrafterzeugung nutzen

Die Idee klingt charmant: Leichte Flugdrachen bzw. in dem Fall dann Energiedrachen sollen Energie erzeugen können. Und das zu einem Bruchteil der Kosten klassischer Windräder, ob Onshore oder Offshore. Zwei Firmen entwickeln derzeit zwei unterschiedliche Systeme von X-Wind-Kraftwerken (sprich: Cross-Wind) oder Flugwindenergieanlagen, wie die Firmengründer das Produkt nennen, die Firma EnerKite GmbH und die NTS Energie- und Transportsysteme GmbH mit den jeweiligen Gründern Alexander Bormann und Uwe Ahrens.

Mehr Leistung, weniger Material, bessere CO2-Bilanz

Der Vorteil der Drachen ist, dass sie höher aufsteigen und dadurch schnellere Winde nutzen können als die klassischen Windräder. Dabei sind aber die aufwendigen und Ressourcen verbrauchenden Betonpfeiler überflüssig. Das Ziel der Energiedrachen ist es, die stetigen Luftströmungen in 200 bis 500 Metern Höhe zur Stromerzeugung nutzen zu können, da bei der Windkrafterzeugung der Stromertrag mit zunehmender Höhe überproportional ansteigt. Daher werden auch die Türme für die Windräder immer höher und erreichen aktuell 200 Meter. Das ist aber kaum halb so hoch, wie es der Plan für die Flugdrachen vorsieht, und zudem bringen die Stahltürme für die Windräder dabei ein Gesamtgewicht von mehreren Tausend Tonnen auf und haben einen hohen Landschaftsverbrauch. Bormann von der Firma Enerkite GmbH spricht von einer Stromproduktion mit 5.000 Volllaststunden pro Jahr. Sollten solche Werte zu realisieren sein, dann ist das mehr als mit den größten Offshore-Windkraftanlagen zurzeit erreicht wird. Konkret erwarten die beiden Höhenwindenergieanlagen-Entwickler Bormann und Ahrens mit ihren Modellen einen größeren und stetigeren Energieertrag bei niedrigeren Kosten, bis zu 95 Prozent weniger Materialaufwand und eine deutlich bessere CO2-Bilanz im Vergleich zu herkömmlichen Windkraftanlagen.

Gleiche Idee, unterschiedliche Umsetzung

Trotz der gleichen Grundidee sind die Modelle zur konkreten Umsetzung von Bormann und Ahrens sehr unterschiedlich. EnerKite setzt auf kleine, mobile Anlagen, die auch für die Stromerzeugung in Regionen interessant sind, die abseits einer guten Stromnetzversorgung liegen. Beim EnerKite-Modell ist der Drachen mittels langer Seile an einer Generatorwinde am Boden befestigt. Steigt der Drache in die Luft, spult sich das Seil ab, die Winde dreht sich und erzeugt Strom. Erreicht der Kite seine Maximalhöhe, wird er mit geringem Energieaufwand automatisch wieder eingeholt und der Zyklus beginnt von vorne. Bormann rechnet mit der Fertigstellung der ersten marktreifen Anlage mit einer Leistung von maximal einem Megawatt in 2015. Eine solche Anlage würde für den Strombedarf von 200 Personen ausreichen oder auch für kleinere Gewerbe. Mit einem Gewicht von 150 Kilogramm zählen die Flugdrachen zudem nicht als Fluggerät, sondern nur als „Hindernis“, was die amtlichen Anforderungen hinsichtlich Luftfahrtstandards reduziert.

Uwe Ahrens von der NTS plant stationäre Anlagen, die Energie im Megawatt-Bereich produzieren sollen. Bei diesem Modell ziehen mehrere Drachen, die auf einem ovalen Schienenrundkurs laufen, jeweils einen Generator in Form einer Elektrolok. Dadurch können die Energiedrachen auch bei Flaute in der Luft gehalten oder gestartet werden. Ahrens hofft, in zwei Jahren eine funktionierende Vorführanlage fertiggestellt zu haben.

Finanzierung bis zur Marktreife schwierig

Sowohl EnerKite als auch NTS benötigen allerdings weitere finanzielle Mittel in Millionenhöhe, um mit ihren Modellen wirklich bald Serienreife zu erlangen. Das Bundesumweltministerium hat zwar bereits eine unabhängige Studie beim Fraunhofer-Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik in Auftrag gegeben, die solchen Flugwindenergieanlagen zwar auch hohes Potenzial bescheinigt, aber auch noch ein „enormes Optimierungspotenzial“ sieht. Daher ist es fraglich, ob wirklich bereits in zwei bis drei Jahren mit einem marktfähigen Flugdrachen-Kraftwerk zu rechnen ist.
Sowohl Bormann als auch Ahrens suchen daher noch Investoren; Bormann auf die klassische Art, Ahrens versucht seine Vorführanlage auch mithilfe der Crowdfunding-Plattform Deutsche Mikroinvest zu finanzieren, wo Interessierte sich schon ab 250 Euro beteiligen können.

Auch Offshore gibt es Pläne zur Nutzung von Energiedrachen der Hamburger Firma Skysails. Sie plant, auf hoher See Bojen zu verankern, auf denen Start- und Landemasten für Flugdrachen zur Stromproduktion installiert werden sollen. Skysails rechnet mit drei Jahren Entwicklungszeit und dem Erreichen der Marktreife in fünf Jahren.

Weiterführende Links
enerkite.dex-wind.dewww.deutsche-mikroinvest.de/xwindskysails.info