Schwebende Turbine erzeugt in 300 Metern Höhe dreimal mehr Strom
Die Idee ist verblüffend: Warum soll man eine Windturbine nicht in einem Ballon befestigen, der in Form einer Flugzeugdüse in große Höhen schwebt? Genau dies versucht das Startup-Unternehmen Altaeros in Alaska. Der Heliumballon BAT steigt samt Turbine auf über 300 Meter und schickt von dort dreimal so viel Strom zur Erde wie ein herkömmliches Windrad.
Die Turbine besteht aus einer starken Hülle, einer Turbine mit drei Rotoren, den Halteseilen, die auch den Strom zur Erde bringen und einer Bodenstation. Hier wird die Energie gespeichert, bis sie ins Netz eingespeist werden kann.
Foto: Altaeros Energies
Windkraft in großen Höhen auszunutzen, ist naheliegend und auch nicht neu. Zwischen 300 und 600 Metern, wo kein Windrad hinaufreicht, weht der Wind stetig und fünf- bis achtmal so stark wie in Bodennähe. Könnte dieser Wind angezapft werden, gäbe das eine deutlich größere und beständigere Leistung. Prototypen für fliegende Windturbinen gibt es immer wieder, etwa solche der Berliner Firma Enerkite und der kalifornischen Makani Power, die wie Segelflieger aussehen und im Kreis fliegen sollen.
Während die Technologie, von Googles Ideenlabor Google X inzwischen aufgekauft, noch nicht ausgereift ist, hat eine andere fliegende Turbine es in der Zwischenzeit zur Marktreife geschafft. Sie wurde im jungen Unternehmen Altaeros entwickelt und soll jetzt in Alaska kommerziell eingesetzt werden.
BAT besteht aus Hülle, Rotoren, Halteseilen und der Bodenstation
2010, als Ben Glass und Adam Rein ihr Unternehmen Altaeros gründeten, studierten beide noch am renommierten MIT, dem Massachusetts Institute of Technology in Cambridge. Glass wollte Ingenieur für Luftverkehrswesen werden, Rein hatte sich an der Sloan School of Management eingeschrieben. Ihr Interesse an sauberer Energie brachte die beiden auf die Idee, den Fokus auf die Windenergie zu richten. Glass widmete sich in seiner Abschlussarbeit den fliegenden Turbinen. Anregungen holte er sich von den Wetterballons, die ebenfalls in großen Höhen unterwegs sind. Die Turbine von Glass ist ebenfalls so konstruiert, dass sowohl ihre Höhe als auch ihre Stellung je nach Windrichtung angepasst werden kann.
Die fliegende Turbine BAT des jungen Unternehmens Altaeros schwebt in über 300 Metern Höhe, so hoch wie keine andere Windkraftanlage. Dort ist der Wind fünf- bis achtmal so stark wie am Boden.
Quelle: Altaeros Energies
Die Turbine mit dem Namen Buoyant Airborne Turbine (BAT) besteht aus vier Komponenten, die laut den Erfindern des Systems sehr schnell auf- und abgebaut werden können. Die mit Helium gefüllte patentierte Hülle mit kleinen Flügeln bringt die Turbine in die Luft und stabilisiert sie dort bei leichtem wie bei starkem Wind. Die konventionelle, leichtgewichtige Turbine hat drei Rotoren und wird in der horizontalen Achse der Hülle fixiert. Die extrem starken Halteseile sollen die Turbine nicht nur in allen Wetterlagen halten, sondern auch die elektrische Verbindung zur Erde herstellen und die Energie aus der Höhe zum Boden bringen.
BAT hat ein autonomes Kontrollsystem, das die Höhe und Richtung der Turbine regelmäßig an die wechselnden Winde anpasst, so dass ein Maximum an Energie gewonnen werden kann. Schließlich gehört eine Bodenstation zum System. Von hier aus werden die Halteseile über Winden gesteuert, damit sie sich nicht verheddern. In der Bodenstation wird auch die erzeugte Energie solange gespeichert, bis sie ins Netz oder in andere Geräte eingespeist werden kann.
Im Hanger: Die BAT-Turbine wird jetzt erstmals kommerziell in Alaska eingesetzt, um dort entlegene Haushalte mit Strom zu versorgen.
Quelle: Altaeros Energies
Teurer Strom aus der fliegenden Turbine – für Alaska jedoch vergleichsweise billig
Jetzt wird die erste kommerzielle fliegende Windkraftanlage südlich von Fairbanks in Alaska errichtet. In etwas über 300 Metern Höhe soll eine Turbine dann zwölf Haushalte mit Strom versorgen. Mit umgerechnet 13 Euro-Cent pro Kilowattstunde ist der Windstrom aus der fliegenden Turbine nicht gerade billig. Im Vergleich dazu kostet die Kilowattstunde aus herkömmlichen Windkraftanlagen an günstigen Standorten in den USA nur rund drei Euro-Cent.
In den strukturschwachen Gebieten Alaskas herrschen jedoch andere Preise. Dort kostet eine Kilowattstunde um die 35 Cent und kann in manchen Gegenden sogar die Grenze von einem Dollar erreichen. Deshalb hatte die staatliche Energiebehörde von Alaska das Altaeros-Projekt mit 1,3 Millionen US-Dollar gefördert.
Die Kilowattstunde Strom aus der fliegenden Turbine ist mit 13 Euro-Cent vergleichsweise teuer. Aber in Strukturschwachen Gebieten wie in Alaska oder auf entlegenen Baustellen ist der Turbinenstrom billiger und sauberer als Elektrizität aus Dieselgeneratoren.
Quelle: Altaeros Energies
Langfristig könnten sich die beiden Jungunternehmer Glass und Rein auch fliegende Off-Shore-Anlagen vor der Pazifikküste vorstellen. Dort wurden kürzlich von den Behörden Pläne bewilligt, nach denen Plattformen für fliegende Turbinen getestet werden sollen. Dort ist das Meer zu tief, um konventionelle Fundamente und Windtürme zu verankern.
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