Technologie

Winddrachen erzeugt Strom

03.08.2020 - Deutschlands erste Flugwindkraftanlage erfolgreich evaluiert.

Die erste Flugwind­kraftanlage Deutschlands hat in Schleswig-Holstein eine Reihe von wichtigen Tests erfolgreich abge­schlossen. Die Pilotanlage kann damit in den Dauerbetrieb übergehen. Zu der luftfahrt­rechtlichen Evaluierung gehörten beispiels­weise die Validierung von Betriebs- und Sicherheitskonzepten im Tag- und Nachtbetrieb. Die Anlage wurde im Rahmen des vom Bundes­ministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Projekts „SkyPower100“ errichtet, an dem auch das Unternehmen SkySails Power und die Leibniz Universität Hannover beteiligt sind. Aus dem Betrieb der Flugwind­kraftanlage will das Konsortium Erkenntnisse für die Weiter­entwicklung und Skalierung von Flugwindkraftanlagen sowie zu Umwelt­einflüssen, Sicherheits­aspekten und Genehmigungs­voraussetzungen gewinnen. Dazu gehören etwa Gutachten zu Geräusch­emissionen, Avifauna und Luftverkehrs­sicherheit.

Flugwind­kraftanlagen nutzen den energiereichen und konstanten Wind in Höhen von bis zu 800 Metern. Das Ergebnis ist eine sehr stetige Strom­produktion, so dass mit Hilfe der Höhen­windkraft mehr und besser steuerbar Energie aus Wind gewonnen werden kann. Der land­schaftliche Eingriff für den Bau von Flugwind­kraftanlagen ist dabei deutlich geringer als bei konventionellen Windenergieanlagen und die leichte sowie kompakte Bauweise erlaubt auch das Erschließen von schwer zugänglichen Gebieten. Gleichzeitig nehmen Flugwind­kraftanlagen dank ihrer schlanken Konstruktion und dem damit verbundenen minimalen Schattenwurf sowie sehr niedrigen Schall­emissionen in besonderer Weise Rücksicht auf Mensch und Tier. Folglich stellen Flugwind­kraftanlagen eine zukunfts­weisende Ergänzung zu bisherigen Windkraft­anlagen dar und können den Ausbau einer dezentralen erneuerbaren Energie­versorgung in Deutschland sowie international weiter beschleunigen. 

Eine Flugwind­kraftanlage besteht aus einer Bodenstation mit einer Seilwinde, in die ein Generator integriert ist. Für die Energieerzeugung zieht ein automatisch gesteuerter Drachen das Seil von der Winde und der Generator erzeugt Strom. Wenn das Zugseil seine maximale Länge erreicht hat, beginnt die Rückhol­phase: Der Drachen wird in eine Position geflogen, in der seine Zugkraft sehr gering ist. Der Generator arbeitet nun als Motor und wickelt das Seil auf, bis die Länge des Seils kurz genug für die nächste Strom­erzeugungs­phase ist. Dieser Rückhol­prozess benötigt nur einen Bruchteil der Energie, die während der Leistungsphase erzeugt wird. 

Die auf der Testanlage einge­setzten Drachen haben eine Größe von bis zu 120 Quadratmeter. Für die Realisierung des Projektes wurde in enger Abstimmung mit der Landesluft­fahrtbehörde Schleswig-Holstein, dem Bundesverkehrs­ministerium, den umliegenden Gemeinden, der DRF Luftrettung sowie dem Luftsportverband ein Flugbeschrän­kungsgebiet (ED-R) für den Projek­tstandort eingerichtet. Die Erfahrungen aus dem Betrieb der ED-R sind ein wichtiger Schritt für die zukünftige Definition von Genehmigungs­prozessen von Flugwind­kraftanlagen.

SkySails Power / JOL

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