Die Idee des Alphabet-eigenen Unternehmens Makani ( Google im Jahr 2014) wird High-Tech-Drachen (Fesseldrohnen) Hunderte Meter in den Himmel schicken, um mithilfe konstanter Winde Strom zu erzeugen. Dank solcher Technologien ist es sogar möglich, Windenergie rund um die Uhr zu erzeugen. Die zur vollständigen Umsetzung dieses Plans erforderliche Technologie befindet sich jedoch noch in der Entwicklung.
Letzte Woche versammelten sich Dutzende Unternehmen und Forscher, die sich der Entwicklung von Energietechnologien in luftigen Höhen widmen, zu einer Konferenz in Glasgow, Schottland. Sie präsentierten Forschungsergebnisse, Experimente, Feldtests und Modellierungen, die die Aussichten und die Kosteneffizienz verschiedener Technologien beschreiben, die zusammen als luftgestützte Windenergie (AWE) bezeichnet werden.
Im August führte das in Alameda (Kalifornien) ansässige Unternehmen Makani Technologies Demonstrationsflüge seiner Flugwindturbinen durch, die das Unternehmen Energiedrachen nennt, in der Nordsee, etwa 10 Kilometer vor der Küste Norwegens. Laut Makani-Geschäftsführer Fort Felker bestand der Nordseetest aus einem Start und einer Landung des Segelflugzeugs, gefolgt von einem Flugtest, bei dem der Drachen eine Stunde lang bei starkem Seitenwind in der Luft blieb. Dies war der erste Ozeantest solcher Windgeneratoren des Unternehmens. Makani lässt jedoch Offshore-Versionen seiner Motordrachen in Kalifornien und Hawaii fliegen.
„2016 haben wir damit begonnen, unsere 600-kW-Drachen im Seitenwind fliegen zu lassen – dem Modus, in dem in unserem System Energie erzeugt wird. Wir haben das gleiche Modell für Tests in Norwegen verwendet“, bemerkte Herr Felker. Zum Vergleich: Der zweitstärkste Windkraftdrachen, der derzeit entwickelt wird, ist in der Lage, 250 Kilowatt zu erzeugen. „Unser Teststandort in Hawaii konzentriert sich auf die Entwicklung eines Power-Kite-Systems für den kontinuierlichen, autonomen Betrieb.“
Norwegische Studien belegen die Vorteile von AWE. Makanis 26 Meter langer M600-Prototyp, der teilweise mit Unterstützung von Royal Dutch Shell Plc gebaut wurde, benötigt für den Betrieb nur eine feste Boje. Eine herkömmliche Windkraftanlage ist auf ihre massiven Rotorblätter viel stärkeren Windlasten ausgesetzt und muss fest auf Strukturen platziert werden, die im Meeresboden verankert sind. Daher sind die Gewässer der Nordsee mit Tiefen von bis zu 220 Metern einfach nicht für herkömmliche Windkraftanlagen geeignet, die normalerweise nur in Tiefen von weniger als 50 Metern betrieben werden können.
Wie der technische Leiter des Programms, Doug McLeod, auf der AWEC2019 erklärte, haben Hunderte Millionen Menschen, die in der Nähe des Ozeans leben, kein flaches Wasser in der Nähe und sind daher nicht in der Lage, Offshore-Windenergie zu nutzen. „Derzeit gibt es keine Technologie, mit der sich Windenergie an diesen Standorten wirtschaftlich nutzen lässt“, sagte McLeod. „Wir glauben, dass es mit der Technologie von Makani möglich sein wird, diese ungenutzte Ressource zu erschließen.“
Die Boje für die M600-Flugzeugzelle sei aus vorhandenen Materialien für Öl- und Gasplattformen hergestellt worden, sagte er. Der M600 ist ein unbemannter Eindecker mit acht Rotoren, der die Drohne aus vertikaler Position an einer Boje in den Himmel hebt. Sobald der Drachen die Höhe erreicht – das Kabel ist derzeit 500 Meter lang – schalten sich die Motoren ab und die Rotoren werden zu Miniatur-Windrädern.
Roland Schmehl, Mitorganisator der AWEC2019 und außerordentlicher Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, sagte, die acht Rotoren mit einer Leistung von jeweils 80 kW hätten es dem Unternehmen ermöglicht, ein beeindruckendes System zu schaffen, das für andere Unternehmen kaum zu übertreffen sei. „Die Idee ist, die Praktikabilität des Fliegens auf See mit einem solchen 600-Kilowatt-Drachen zu demonstrieren“, sagte er. „Und die schiere Größe des Systems ist für die meisten Start-up-Unternehmen kaum vorstellbar.“
Makani-Chef Fort Felker stellte fest, dass das Ziel der Testflüge im August in der Nordsee nicht darin bestand, Strom zu erzeugen, der nahe an der Nennkapazität der Flugzeugzelle lag. Vielmehr sammelte das Unternehmen Daten, die die Makani-Ingenieure nun nutzen können, um im Zuge der Weiterentwicklung ihres Systems noch mehr Simulationen und Tests durchzuführen.
„Erfolgreiche Flüge haben bestätigt, dass unsere Start-, Lande- und Seitenwindflugmodelle von einer schwimmenden Plattform tatsächlich genau sind“, sagte er. „Das bedeutet, dass wir unsere Simulationstools sicher zum Testen von Systemänderungen nutzen können – Tausende simulierter Flugstunden werden das Risiko unserer Technologie vor der Kommerzialisierung verringern.“
Source: 3dnews.ru