Schub für die Energiewende 11.09.2013, 16:39 Uhr

Fliegende Drachen erzeugen mehr Strom als stationäre Windräder

Ein Gleitschirm, der kontinuierlich Strom erzeugt, könnte Windrädern Konkurrenz machen. Die Entwickler der Firma Enerkite rechnen mit rund 4500 Volllast-Stunden pro Jahr und einer Verdoppelung des Stromertrages. Anfang der Woche ließen Sie einen Drachen auf dem Tempelhofer Feld in den Berliner Himmel steigen.

Fest am Seil schwebt die Demonstrationsanlage EK30 hoch in der Luft und nutzt die stetigen Höhenwinde für die Energieerzeugung.

Fest am Seil schwebt die Demonstrationsanlage EK30 hoch in der Luft und nutzt die stetigen Höhenwinde für die Energieerzeugung.

Foto: Enerkite

Mit einer ungewöhnlichen Idee will die Enerkite GmbH aus Berlin und Kleinmachnow die Stromerzeugung aus Wind revolutionieren: Das Unternehmen will starke und stetige Höhenwinde mit automatisierten Fesseldrachen nutzen. Der gelernte Flugzeugmechaniker und studierte Luftfahrtingenieur Alexander Bormann und sein Geschäftspartner, der Drachendesigner Christian Gebhard, haben die Technik entwickelt. „Es geht im weitesten Sinne darum, die alten Windmühlen zu ersetzen. Aber wir wollen auch den Einsatzbereich für Windkraft erweitern“, erzählt Gebhard.

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Der Enerkite-Drachen fliegt ein Acht und ist dabei über ein Seil mit dem Boden verbunden, wo durch die Drehungen ein Generator angetrieben wird.

Der Enerkite-Drachen fliegt ein Acht und ist dabei über ein Seil mit dem Boden verbunden, wo durch die Drehungen ein Generator angetrieben wird.

Quelle: Enerkite

Noch ist das Zukunftsmusik, denn noch fliegt die Demonstrationsanlage EK30 rein zu Testzwecken und verbrennt dabei ordentlich Kapital. „Bislang hat die Arbeit vor allem viel Zeit und Geld gekostet“, räumt Firmenchef Bormann ein. Der Weg ist nicht leicht für die acht Tüftler in der Ackerstraße in Berlin-Wedding.

Enerkite hat vor einem Jahr seinen Prototypen EK30 auf der weltweit wichtigsten Messe für Windenergietechnik, der „Windernergy“ in Husum in Schleswig-Holstein vorgestellt. „Das Interesse war groß und selbst gestandene Entwickler waren sehr aufgeschlossen“, sagt Gebhardt, der begeisterter Speedkite-Pilot ist und in dieser Disziplin vor genau vier Jahren mit 212 Kilometern pro Stunde beim „Coupe d’Europe de Cerf-Volant de Vitesse“ in Étretat in der Normandie in Frankreich einen neuen Weltrekord aufgestellt hat.

Rekordverdächtig sind auch die Zahlen, die Enerkite vorlegt. Sie versprechen eine Verdoppelung des Jahresertrages mit ihren „Flugwind-Anlagen“ gegenüber einem konventionellen Windrad. Sie versprechen 4400 Volllast-Stunden auch im Binnenland. Sie versprechen eine Materialersparnis von 95 Prozent gegenüber Windrädern und werben mit einem Dreiviertel geringeren CO2-Fußabdruck ihrer Technologie.

In die Luft gehört nur, was unbedingt mitfliegen muss

Und das geht so: Seile ersetzen die Türme der Windkraftanlagen, die pro installierten Megawatt an Leistung 1000 Tonnen Stahl brauchen, um stetige und stärkere Winde zu nutzen. Das Maschinenhaus, der Generator, muss nicht in luftiger Höhe aufwändig in einer Gondel montiert werden, sondern steht fest auf dem Boden.

Der Prozess der Stromerzeugung ist als Zwei-Stufen-Prozess zu verstehen. In der ersten Stufe steigt der Drachen am Seil in eine Höhe von bis zu 300 Metern. Er segelt dabei quer zum Wind und beschreibt Achten. Die hohen auftretenden Flügelkräfte werden durch das Halteseil zum Boden auf eine Generatorwinde übertragen.  Der Generator wandelt das Drehmoment beim Rauslassen des Seils und Flügels kontrolliert in elektrische Energie um. Ist das Seil am Ende angelangt, wird der Flügel in den kurzen Rückholmodus gebracht, der Kreis schließt sich. Dann beginnt der Prozess von neuem. Da die gewonnene Energie in  der ersten Prozess-Stufe etwa das Zehnfache der benötigten Energie für die Rückholphase  beträgt, liefert die Anlage kontinuierlich Strom.

Software mit einer halben Million gefördert

Die autonome Steuerung regelt dabei den zyklischen Ablauf, begrenzt die Lastspitzen und passt den Flugpfad optimal an den sich ändernden Windbedingungen an. „Die Herausforderung ist die Entwicklung eines Autopiloten, der die entsprechenden Prozesse regelt“, meint Christian Gebhardt. Die entsprechende Software wurde von der brandenburgischen Investitionsbank mit fast 500 000 Euro gefördert.

Die Tüftler aus Berlin sehen ihre Enerkites klar im Vorteil gegenüber konventionellen Windmühlen, zollen der Windbranche aber großen Respekt: „Wir haben erst einmal einen Riesenrespekt davor, wie weit es die Windkraft schon geschafft hat“, versichern die EK30-Designer, sehen die konventionelle Windkraft jedoch am Ende der Leistungssteigerung. „In großer Höhe weht der Wind stärker und vor allem beständiger“, erklärt Gebhardt.

Ideal für Notstromversorgung in Krisengebieten

Zudem sind die Drachen enorm flexibel. Die Demonstrationsanlage EK30 hängt an einem normalen Magirus 192 Allrad, der auch in schwierigem Gelände fahren kann. Somit sind die Enerkites ideal zur dezentralen Stromversorgung in Regionen, wo sich der Aufbau eines Stromleitungsnetzes nicht lohnt, oder als mobiles Notstromaggregat in Krisenregionen.  Statt eines Dieselgenerators in ein Überschwemmungsgebiet zu bringen, für den dann auch noch der Nachschub an Diesel organisiert werden muss, könnten Hilfsorganisationen wie das Technische Hilfswerk besser eine Containeranlage mit Enerkite-Technologie hinstellen.

Die Enerkites sind vor allem für Orte im Binnenland interessant, wo derzeit keine zuverlässige Brise weht. Denn in den für die Enerkites geeigneten Höhen weht der Wind immer und zuverlässig. Und noch spannender sind diese Flugdrachen-Energiesammler an Offshore-Standorten mit großer Meerestiefe. Denn dort ist die Fundamentierung eines Windrades eine enorme technologische Herausforderung und extrem teuer. „Wir brauchen kein Fundament“, sagt Gebhardt dazu trocken.

Ein Beitrag von:

  • Detlef Stoller

    Detlef Stoller ist Diplom-Photoingenieur. Er ist Fachjournalist für Umweltfragen und schreibt für verschiedene Printmagazine, Online-Medien und TV-Formate.

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