Strom – aus vorbeiziehenden Wolken gewonnen
Prototyp eines stromerzeugenden Lenkdrachens der Firma Makani Power. (Bild: Makani Power)
Corwin Hardham, 36, lässt gerne Drachen steigen. Mit beschaulichem Herbstvergnügen hat seine Leidenschaft allerdings wenig zu tun, denn der Ingenieur zähmt die mitunter unbändige Kraft der fliegenden Segel. Zum Beispiel, wenn er eines vor sein Surfbrett spannt, um an der Küste Nordkaliforniens über hohe Wellen zu springen. Dieser Zeitvertreib verwundert nicht, war Hardham doch als Teenager professioneller Windsurfer. «Ich habe aber nie wirklich genug Geld verdient, um davon zu leben», sagt er.
Dennoch will er mit seiner Liebe zu Wind und Drachen jetzt hoch hinaus. Der an der Stanford University promovierte Ingenieur beabsichtigt, mit versteiften Flügeln, die in grosser Höhe wie Lenkdrachen geflogen werden, Strom zu erzeugen. An den vorderen Flügelkanten sitzen Propeller, die kleine Turbinen antreiben. Ein Kabel, das den Drachen festhält, leitet den Strom zum Boden. Hardhams Firma Makani Power, benannt nach dem hawaiianischen Wort für «Wind», hat ihr Startkapital von Google: Der Suchmaschinenkonzern interessiert sich seit längerem für eine nachhaltige Energieversorgung, da seine Serverzentren viel Strom verzehren. Dass auch die Google-Gründer Larry Page und Sergey Brin begeisterte Drachensurfer sind, hat nicht geschadet.
Alter Marinestützpunkt
Seinen Sitz hat Makani Power im Kontrollturm eines aufgelassenen Stützpunkts der amerikanischen Marineflieger in Alameda an der Bucht von San Francisco. Neben dem Gebäude steht ein Feuerwehrauto, das als mobile Plattform für Flugtests dient. «Die Drachen erzeugen mitunter Zugkräfte von 10'000 Newton», sagt Hardham. Damit liesse sich eine Masse von 1 Tonne stemmen. «Ein PKW würde leicht abheben.»
Makani Power ist nicht die einzige Firma, die mit Fluggeräten Windkraft ernten will. Weltweit nehmen mehrere Start-up-Firmen die Regionen ins Visier, in denen sonst nur Vögel, Wolken und Flugzeuge anzutreffen sind. Einige wollen Drachen, andere hubschrauberähnliche Apparaturen oder Ballons für die fliegenden Windkraftanlagen nutzen. Sie alle bauen darauf, dass es oben stärker und stetiger bläst als in Bodennähe. Im Sturmgürtel der Jetstreams ab 7 Kilometer Höhe liesse sich laut des Atmosphärenforschers Ken Caldeira von der Stanford University das Hundertfache des globalen Energiebedarfs gewinnen. Makani will seine Turbinen indes in bescheidenen 300 bis 500 Meter Höhe fliegen lassen. Auch in diesen unteren Etagen der Atmosphäre – über den Vogelrouten, aber unter dem Flugverkehr – zieht es kräftig.
Fliegendes Windkraftwerk
Die Drachen sollen dort aber nicht still stehen, sondern kreisen. Auch bei stationären Windmühlen ist es schliesslich so, dass das Endstück eines Rotorblatts den grössten Teil an Energie erbringt, hat Jose Zayas, Leiter der Windenergieforschung am Sandia National Laboratory in New Mexico, berechnet.
Hardham bittet seine Besucher nun, sich Folgendes vorzustellen: Man trenne diese äusseren Enden ab und ersetze den Rest des Flügels durch ein Kabel. Dann bekommt man einen Drachen, der in einem ungefähr senkrecht stehenden Kreis fliegt. «Das machen wir mit unseren Flügeln», führt Hardham aus. «Wir lassen die Flügel nicht nur aufsteigen; sie kreisen wie die Spitze eines riesigen Rotorblatts – und erzeugen deutlich mehr Energie.» Er hofft, die Kosten herkömmlicher Windenergie um 40 Prozent zu senken. Und wenn Flaute herrscht? Dann stabilisieren die Propeller die Flügel. Doch die Firma hat – wie viele Start-up-Unternehmen – bislang nur einen kleinen Prototypen zu Demonstrationszwecken gebaut. Makani Power startet regelmässig ein Modell mit 5 Meter Spannweite, das 10 Kilowatt produziert. Das reicht gerade aus, um 5?amerikanische Haushalte mit Strom zu versorgen. Das nächste Projekt sieht einen Flügel mit einer Spannweite von 35 Metern vor, der 1 Megawatt erzeugt, also genug für 500 Haushalte.
Jo-Jo-Prinzip mit Lenkdrachen
Hardhams Konkurrenten erproben andere Technologien, um den Wind nahe den Wolken zu ernten. Das Unternehmen Sky Windpower im kalifornischen Oroville experimentiert beispielsweise mit sogenannten Gyrokoptern, die entfernt an Hubschrauber erinnern – ein H-förmiges Metallgestell, das an den vier Enden je einen Rotor hat. Deren Blätter sollen die Windkraft in 2 bis 8 Kilometer Höhe einfangen. «Wenn die Behörden erst erkennen, wie wichtig diese Technologie für eine nachhaltige Energiewirtschaft ist, werden sie den Luftraum an ausgewählten Plätzen auch sperren», sagt Len Shepard, Geschäftsführer der Firma.
Das italienische Unternehmen Kite-Gen wiederum schickt nur Lenkdrachen in die Luft. Wenn der Wind sie nach oben zerrt und sich die Führungsleine abwickelt, produziert ein Generator am Boden daraus Strom. Hat das Segel den höchsten Punkt erreicht, wird es zur Seite gesteuert, wo es einfällt und leicht eingeholt werden kann – für einen Bruchteil der Energie, die es zuvor erzeugt hat. Jo-Jo-Prinzip nennt sich die Methode. Auf einem Berg im Piemont soll bald mit dem Bau einer Demonstrationsanlage begonnen werden.
Ein weiterer Vorschlag ist ein heliumgefüllter Ballon. Das im kanadischen Ottawa ansässige Unternehmen Magenn Power hat eine Windturbine in Form einer Trommel entwickelt. Aussen angebrachte Schaufeln fangen den Wind in 1000 Meter Höhe ein, sodass sich der Ball um die eigene Achse dreht. Diese Bewegung produziert Strom, der über ein Kabel zum Boden geführt wird.
Doch ganz so problemlos, wie die Technologie wirkt, ist sie womöglich gar nicht. Der Windkraftexperte Robert Thresher vom National Renewable Energy Laboratory in Colorado monierte im Wissenschaftsjournal «Nature»: «Bislang gibt es keine ernsthafte Studie zu dieser Technologie, die von unparteiischen Experten verfasst worden wäre.» Zu den offenen Fragen gehörten Wartungskosten, Wetterfestigkeit und Probleme mit dem Flugverkehr. Vor allem aber fehlt ein fliegendes Kraftwerk, das gross genug wäre, um eine echte Alternative zu bestehenden Windfarmen zu bieten.
Ungewisse Erfolgschancen
Wie so oft ist es eine Frage des Geldes. Google hat seit 2006 immerhin 15 Millionen Dollar in Makani Power investiert – so viel haben andere Firmen nicht aufgetrieben. Doch für das fliegende Megawatt-Kraftwerk reicht das nicht. «Um eine neue Technologie zur Marktreife zu bringen, benötigt man in der Regel rund 100 Millionen Dollar», erklärt Hardham. «Im internationalen Markt für erneuerbare Energien ist das keine grosse Summe. Meine Hoffnung ist, dass es von all den Start-ups ein paar schaffen, zu beweisen, dass sich der Einsatz dieser Technologie lohnt.» Hardham wird es herausfinden, er hat Stehvermögen. Wenn er Feierabend macht, nimmt er bisweilen ein Surfbord und rudert, darauf stehend, über die Bucht nach Hause. Nur mit einem Paddel und manchmal auch gegen den Wind. (Tages-Anzeiger)
Erstellt: 12.08.2010, 20:44 Uhr
Die Welt in Bildern
