Statt hässlicher Windräder am Boden bauen chinesische Ingenieure Windkraft-Zeppeline, um die die kräftigen Höhenwinde zu nutzen.
Windräder an Land liefern billigen Strom. So weit, so gut. Die Nachteile sind bekannt und werden von Windkraftgegnern immer wieder gern vorgetragen: Windräder verschandeln die Landschaft, sie töten Vögel (weniger als gemeinhin angenommen) und liefern keinen Strom, wenn kein Wind weht. So weit, so schlecht.
Chinesische Ingenieure gehen daher einen anderen Weg. Ihre Logik: Wenn Windräder an Land hässlich sind, Vögel töten und vergleichsweise wenig Windenergie ernten, warum platzieren wir sie nicht da, wo viel Wind ist, wo sie kaum zu sehen sind und keine Vögel fliegen? Statt Windrädern am Boden bauen Chinas Ingenieure Luftschiffe á la Zeppelin, die mit Rotoren versehen sind und lassen die Windkraft-Zeppeline in schwindelnde Höhen steigen. Zuletzt bis auf viertausend Meter Höhe.
Windkraft-Zeppeline nutzen starke Höhenwinde
In dieser Höhe ist die Winddruck bis zu sechsmal stärker als am Boden. Damit nicht genug: In den luftigen Höhen weht der Wind so gut wie immer. Am Boden weht der Wind nur etwa zwei Drittel der Stunden spürbar – rund 5200 bis 6100 Stunden. In vier Kilometer Höhe weht er übers Jahr mehr als 8500 Stunden. Umgerechnet in Volllaststunden vergrößert sich der Abstand noch. Die betragen für Windräder an Land rund 1500 bis 2200 Stunden, auf dem Meer 3500 bis 4500 Stunden. In vier Kilometer Höhe beträgt das Potential hingegen 6000 bis 7000 Volllaststunden. Die größere Leistungsdichte, kombiniert mit der höheren Anzahl von Windstunden, ergibt ein theoretisch nutzbares Energievolumen, das zehn- bis zwanzigmal über dem Windpotential am Boden liegt. Hinzu kommt die – für die Stromversorgung wichtige – Zuverlässigkeit des Windaufkommens. Hochfliegende Windkraft-Zeppeline kennen keine Flauten.
Neu sind die Versuche, das Windpotential in den Höhen anzuzapfen, nicht. Das Pekinger Stuart SAWES testet bereits seit mehreren Jahren Windkraft-Zeppeline. Doch bislang hatten die Ingenieure und Wissenschaftler es nicht gewagt, ihre fliegenden Kraftwerke höher als 2000 Meter steigen zu lassen. Die jüngste Anlage, genannt S4000, entwickelten die SAWES-Forscher mit der Universität Tsinghua und der Chinesischen Akademie der Wissenschaften (CAS). Es handelt sich um ein Luftschiff, 67 Meter lang, 40 Meter breit und 23 Meter hoch, für dessen Auftrieb eine Helium-Füllung sorgt. Die Größe ist mit der eines Langstreckenjets – allerdings ohne Flügel – vergleichbar. An beiden Seiten trägt das Luftschiff Rotoren, die Generatoren antreiben. Zur Erde gelangt der so erzeugte Strom über Kabel, die sowohl zur Verankerung des Zeppelins wie als Stromkabel dienen.
Mit vier Kilometer Höhe und einer angestrebten Spitzenleistung von drei Megawatt wollen sich die beiden SAWES-Topmanager Tianrui Dun (CEO) und Hanke Weng (CTO) nicht lange begnügen. Wenn alles läuft wie geplant, sollen die fliegenden Kraftwerke schon im übernächsten Jahr aus zwölf Kilometer Höhe 16 Megawatt Spitzenleistung liefern.
Genaue Zahlen fehlen
Bis jetzt teilten die SAWES-Manager indes nur mit, dass die Anlage Strom liefert. Wie gut die neuen Windkraft-Zeppeline im Einzelnen funktionieren, wie viel Strom sie tatsächlich liefern und zu welchen Kosten pro Kilowattstunde, bleibt noch Geheimnis der Entwickler. Auch die Frage, ob ein Dauerbetrieb möglich ist oder die Anlage auch extremen Stürmen oder Gewittern standhält, bleibt unbeantwortet. Dennoch: Die Chancen, die Windkraft-Zeppeline bieten, könnten die kostspieligen Versuche allemal wert sein.
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