Windkraft: Kleinvieh macht auch Mist

Abbildung: ein Windbaum – mehr dazu gleich…

Wind weht überall, zwar nicht überall gleich stark, dafür doch regelmäßiger als man vielleicht glaubt. Untrügliches Zeichen für die windmäßige Beständigkeit unserer Welt: Die Menschen geben den Winden Namen. Daher weist der alphabetische Katalog der regionalen Winde mehrere hundert Einträge auf. Auf den Wind kann man sich also mehr oder weniger verlassen. Es lohnt sich, Maschinen zu konstruieren, um die im Wind gespeicherte Energie in Strom zu verwandeln. Dabei gilt: je stärker der Wind weht, desto höher wird der Ertrag sein, der mit den (möglichst großen) Rotorblättern erzielt werden kann. Wenn sich die Windgeschwindigkeit verdoppelt, steigt der Energiegehalt um das Achtfache.

Nun kennen wir alle die großen, sich majestätisch drehenden Windkraftanlagen, deren Rotoren bis zu 120 Meter lang sind, sich fünf bis elf Mal pro Minute drehen und bei voller Auslastung 7,5 Megawatt Strom leisten, was für eine Kleinstadt reicht, wie bei einer der größten Anlagen der Welt, der E-126 im Pfälzer Wald über dem Weiler Schneebergerhof.

Solche Bauwerke will man nicht überall stehen sehen, und sie müssen sowieso auf windgünstigen Erhebungen platziert werden, um das volle Potenzial auszuschöpfen. Es gibt aber noch genug Örtlichkeiten, an denen Windenergieanlagen sinnvoll wären. Für diese Standorte zum Beispiel auf Hochhäusern, Sendemasten oder auch Strandpromenaden bieten sich so genannte Kleinwindanlagen an. Deren Erscheinungsformen sind unglaublich vielfältig und lassen sich je nach Zweck, Standort und Windlage anpassen.

Die Windlaterne

Als Beispiel für solche kleinen Anlagen lassen sich die Produkte des Unternehmens Low Wind Speed Systems (LWS) mit Sitz in Lockwisch (Mecklenburg-Vorpommern) nennen. Wie der Firmenname schon sagt, hat sich LWS auf Windkraftanlagen spezialisiert, die schon bei geringstem Wind Energie liefern. Im Prinzip handelt es sich bei ihren Produkten um etwa 1 Meter lange röhrenförmige Gebilde mit einem Durchmesser von 35 cm, die Innen mit einem drehbaren Kern aus Lamellen ausgestattet sind. Der Wind wirkt seitlich auf die offene Röhre ein und bringt die Lamellenachse zum Drehen. Diese Strömungsturbine wird in verschiedenen Leistungsklassen angeboten. Je nach Windgeschwindigkeit beträgt die Leistung 25 bis 500 Watt, wobei die Erzeugung schon bei einer Windgeschwindigkeit von nur 2 Metern pro Sekunde beginnt. Ein solches Lüftchen wird als Wind gerade so eben im Gesicht fühlbar. Einem großen Rotor entlockt man damit noch nicht mal eine müde Umdrehung.

Der Hersteller Low Wind Systems hat sich auf Windkraftanlagen spezialisiert, die schon bei geringstem Wind Energie liefern.

Diese kleinen Turbinen lassen sich am Dachtrauf anbringen, zwischen den Solarmodulen auf dem Dach oder aber auch hochkant in eine Straßenlaterne integrieren. Die ist dann obendrein mit einer Solarzelle sowie einem Stromspeicher ausgerüstet und leistet 100 Watt Strom – was für den Betrieb einer satten LED-Lampe völlig ausreicht. Denn tagsüber können die Turbinen ja Strom in die Batterie speichern, der dann abends abgerufen wird. Es gilt allerdings: in unseren Städten mit relativ schwachem Wind und vielen Verwirbelungen wird sich das eher selten betreiben lassen: die Anlagen laufen dann einfach zu selten. Anders stellt sich das Küstennähe oder in Höhenlagen dar. Ein damit beleuchtete Strandpromenade wäre das optimale Szenario.

Der Windbaum

Noch kleinteiliger will das französische Unternehmen New Wind Strom aus der Windkraft erzeugen. Ihr „Windbaum“ besteht aus einer Vielzahl von vertikal angebrachten Elementen, die Schneckenhäusern ähneln und wie in einer Baumstruktur nebeneinander angebracht sind. Vorteil der Konstruktion: Wechselnde Windrichtungen sowie stadttypische Verwirbelungen stellen kein Problem dar. Außerdem fallen die Konstruktionen durch die biomimetische Anmutung nicht so stark auf, wenn sie im Stadtraum oder auch in Parks stehen. Zudem drehen sich die „Blätter“ sehr leise, was wirklich hervorhebenswert ist, denn viele Windkraftanlagen machen ganz schön Lärm. Maximal soll so ein Baum 3 Kilowatt leisten, was locker ausreicht, um ein Einfamilienhaus mit Strom zu versorgen

Die schwankende Röhre

Den Wind auf eine ganz andere Art und Weise nutzen will ein spanisches Entwicklerteam. Ihren Vorschlag, für den sie bereits ausreichend Kapital mittels Crowdfunding eingesammelt haben, nennen sie „Vortex“, der englischen Begriff für Strudel, Wirbel oder auch Wirbelwind. Die Konstruktion, die sie vor allem in Entwicklungsländern installieren wollen, besteht aus einer Röhre, die aber keinerlei Rotor oder Turbine aufweist. Um aus dem Wind Energie zu erzeugen, wollen die Entwickler die kinetische Energie nutzen, die entsteht, wenn Objekte im Wind stehen. Es wirkt das dem aufmerksamen Beobachter vertraute Phänomen, dass zum Beispiel Grashalme oder auch Blätter nicht konstant im Wind zur Seite gebogen werden, sondern eben hin und her schwanken. Sie bewegen sich, wie das sprichwörtliche Schilfrohr im Wind. Dieses Phänomen begründet sich mit den besonderen Strömungsverhältnissen vor und hinter dem Wind ausgesetzten Objekt. Diese Bewegungsenergie will das Konzept Vortex nutzen, denn am Fuß der senkrecht stehenden Röhre aus Karbon und Fiberglass befinden sich Magnete, mit denen Widerstand erzeugt und der Strom generiert wird.
Die potenziell erzeugbare Energie richtet sich natürlich nach der Größe des Vortex.
Mit drei Metern Höhe können die Spanier 100 Watt leisten, mit 13 Metern schon 4 Kilowatt und mit 115 Metern sogar ein Megawatt. Sicher, die Ausbeute ist etwas geringer als bei einem Rotorenystem, dafür ist die Konstruktion wohl wesentlich kostengünstiger zu erstellen. Außerdem versprechen sich die Entwickler von dem Konzept geringere Lärmemissionen und verbesserten Vogelschutz.

Dirk Baranek

Dirk Baranek ist Geschäftsführer einer Agentur für digitale Kommunikation in Stuttgart. Er war als Freier Online-Redakteur und Jour­na­list (DJV) tätig, ist Blogger, PR-Berater, Dozent und Tesla-Fahrer.