Erneuerbare Energien 02.02.2023, 11:34 Uhr

Schwimmende Windräder mit vertikaler Achse als neuer Trend?

Vor der Küste Norwegens wird ein schwimmendes Windrad mit vertikaler Achse errichtet. Es soll eine bessere Anpassbarkeit an unterschiedliche Windbedingungen haben. Sind solche Anlagen die „Zukunft von Offshore-Windkraft“?

Windkraftanlagen mit vertikaler Achse

Sind solche Anlagen mit vertikaler Achse die „Zukunft von Offshore-Windkraft“?

Foto: SeaTwirl

Im Meer etwa 700 Meter vor der Küste Norwegens ist ein ungewöhnlicher Windpark geplant. Darin werden Windräder mit vertikaler Achse stehen, anstatt mit einer horizontalen, wie es üblich ist. Bei diesen Windturbinen drehen sich die Rotoren senkrecht zur Windrichtung. Die alternative Bauform bzw. schwimmende Windräder mit vertikaler Achse wurden von dem schwedischen Unternehmen „Seatwirl“ entwickelt.

Eine Turbine mit vertikaler Achse besteht aus einem langen Mast und mehreren parallel dazu angeordneten Rotoren. Und das heißt, dass diese Windräder besonders nah beieinander aufgestellt werden können. Außerdem entstehen dadurch weniger Verwirbelungen und Windschatten.

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Bessere Anpassbarkeit an unterschiedliche Windbedingungen

Dass die Turbinen nah beieinander aufgestellt werden können, sei nicht der einzige Vorteil, wie der Hersteller Seatwirl werbend erläutert. Die Vertikalachser können aus allen Richtungen von Wind angeströmt werden. Mit anderen Worten: Diese Windräder sind besser an unterschiedliche Windrichtungen anpassbar. Deswegen sind sie auch für böige Standorte besonders geeignet.

Wichtig bei diesen Turbinen ist auch die andere Gewichtsverteilung. Bei diesen Anlagen kann der Generator kurz über die Wasseroberfläche installiert werden. Dadurch schiebt sich der Schwerpunkt der gesamten Konstruktion nach unten, was mehr Stabilität der Anlage bedeutet. Auch die Wartung der Anlagen soll einfacher durchgeführt werden können als bei konventionellen Windrädern.

Die Windturbine S3X von Seatwirl reiche, dem Hersteller zufolge, 80 Meter tief in das Wasser und etwa 55 Meter aus dem Wasser heraus. Die Turbine hat einen Durchmesser von 50 Metern und die an den Enden angebrachten Rotorblätter sind 40 Meter hoch.

Nicht so leistungsstark wie die horizontalen Windräder

Allerdings muss man auch wissen, dass diese Windräder nicht so effizient wie die Windräder mit horizontaler Achse sind. Bei diesen werden alle Rotorblätter gleichzeitig vom Wind angeströmt. Bei vertikal stehenden Rotoren hingegen muss mindestens ein Flügel gegen den Wind arbeiten. Deshalb können sie nur ein Megawatt Maximalleistung erreichen. Bei horizontalen Offshore-Windkraftanlagen können es bis zu 15 Megawatt sein.

Für die Errichtung von S2x hat das schwedische Unternehmen noch im vergangenen Jahr die Genehmigung erhalten. Doch dann kam es zu Widersprüchen und Protesten seitens mehrerer Organisationen, darunter einer Umweltschutzorganisation sowie eines Fischereiverbandes. Die zuständige Behörde hat die Widersprüche jedoch abgelehnt, deswegen hat das Unternehmen inzwischen „grünes Licht“ für die Inbetriebnahme erhalten.

„Es handelt sich um eine hoch erwartete Entscheidung in einem komplexen und schwer vorhersehbaren Prozess. Das Einspruchsverfahren hat den Zeitplan für das kapitalintensive Projekt S2x, mit langen Vorbereitungszeiten, in Frage gestellt. Unser Fokus liegt auf der Verwertbarkeit großer Windturbinen, SX, in schwimmenden Windparks. Das Ergebnis gibt uns die Flexibilität, die Installation von S2x so zu gestalten und zu planen, dass es am besten unserem Ziel dient“, kommentierte CEO Peter Laurits.

Mini-Windräder mit einer vertikalen Achse

Die Idee, die Windräder mit einer vertikalen Achse zu bauen, ist nicht neu. Diese Art von Windrädern wird auch als Vertical-Axis Wind Turbine (VAWT) bezeichnet. Allerdings ging es bisher dabei um kleinere Turbinen, die man auch als Mikroturbinen bezeichnet. Die geringe Größe ist einer der Vorteile, um solche Anlagen im urbanen Umfeld, auch für private Stromerzeugung in Erwägung zu ziehen. Sie sind aufgrund ihrer Bauweise auch für Dachanlagen geeignet.

Bisher waren derartige Windräder eher selten, weil sie weniger leistungsfähig und effizient als Horizontalachser sind. Doch wie die Experten berichten, sind sie leiser und wie bereits erwähnt – müssen sie nicht nach der Windrichtung ausgerichtet sein.

 

Ein Beitrag von:

  • Alexandra Ilina

    Redakteurin beim VDI-Verlag. Nach einem Journalistik-Studium an der TU-Dortmund und Volontariat ist sie seit mehreren Jahren als Social Media Managerin, Redakteurin und Buchautorin unterwegs.  Sie schreibt über Karriere und Technik.

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