Die Idee des zu Alphabet gehörenden Unternehmens Makani, von Google im Jahr 2014, besteht darin, technologische Drachen (anhängende Drohnen) in Hunderte von Metern in den Himmel zu schicken, um Strom aus konstanten Winden zu erzeugen. Dank solcher Technologien ist sogar die 24/7-Produktion von Windenergie möglich. Die dafür notwendige Technologie befindet sich jedoch noch in der Entwicklungsphase.
Zehntausende von Unternehmen und Forschern, die sich der Entwicklung von Technologien zur Energiegewinnung in großer Höhe widmen, versammelten sich letzte Woche auf einer Konferenz in Glasgow, Schottland. Sie präsentierten Forschungsergebnisse, Experimente, Feldversuche und Modelle, die die Potenzialität und Wirtschaftlichkeit verschiedener Technologien erläutern, die gemeinsam als Luft-Windenergie (airborne wind energy, AWE) bezeichnet werden.
Im August führte das Unternehmen Makani Technologies aus Alameda, Kalifornien, Demonstrationsflüge seiner Luft-Windturbinen, die das Unternehmen als energetische Luftdrachen bezeichnet, in der Nordsee, etwa 10 Kilometer vor der Küste Norwegens, durch. Laut dem CEO von Makani, Fort Felker, bestanden die Tests in der Nordsee aus dem Start und der Landung eines Gleiters mit anschließenden Flugversuchen, bei denen der Luftdrache eine Stunde lang bei starkem querwind in der Luft blieb. Dies waren die ersten Ozeantests solcher Windgeneratoren des Unternehmens. Allerdings führt Makani Flüge vor der Küste mit verschiedenen Versionen seiner energetischen Luftdrachen in Kalifornien und Hawaii durch.
„Im Jahr 2016 haben wir begonnen, bei Querstärken zu starten — in diesem Modus wird Energie in unserem System erzeugt — unsere 600-kW-Luftschlangen. Das gleiche Modell haben wir für Tests in Norwegen verwendet“, bemerkte Herr Felker. Zum Vergleich: Der zweitmächtigste Windenergie-Luftdrache, der heute entwickelt wird, kann 250 Kilowatt erzeugen. — „Unser Testgelände auf Hawaii konzentriert sich darauf, ein System von Energie-Luftschlangen für den kontinuierlichen Betrieb im autonomen Modus zu schaffen.“
Norwegische Tests zeigen die Vorteile von AWE. Der 26 Meter lange Prototyp M600 des Unternehmens Makani, der teilweise mit Unterstützung von Royal Dutch Shell Plc entwickelt wurde, benötigt zur Stromerzeugung lediglich einen fest verankerten Schwimmkörper. Traditionelle Windturbinen sind deutlich höheren Windlasten auf ihren massiven Rotorblättern ausgesetzt und müssen stabil auf Konstruktionen montiert werden, die im Meeresboden verankert sind. Daher sind die Gewässer der Nordsee, wo die Tiefen bis zu 220 Meter erreichen, für herkömmliche Windkraftanlagen, die normalerweise nur in Wassertiefen von weniger als 50 Metern betrieben werden können, einfach nicht geeignet.
Wie der technische Programmleiter Doug McLeod auf der Konferenz AWEC2019 erklärte, haben hunderte Millionen Menschen, die in der Nähe des Ozeans leben, keinen Zugang zu flachen Gewässern und damit keine Möglichkeit, Windenergie auf See zu nutzen. "Derzeit gibt es keine verfügbaren Technologien, die es wirtschaftlich ermöglichen könnten, die Windenergie in solchen Gegenden zu nutzen," bemerkte Herr McLeod. "Mit der Technologie von Makani glauben wir, dass es möglich sein wird, diese ungenutzte Ressource zu erschließen."
Laut ihm wurde der Boje für den M600-Glider aus bestehenden Materialien für Öl- und Gasplattformen hergestellt. Der M600 ist ein Drohnen-Monoplan mit acht Propellern, die die Drohne aus einer vertikalen Position auf der Boje in den Himmel heben. Sobald der Drachen eine Höhe erreicht hat – das Seil erstreckt sich derzeit über 500 Meter – werden die Motoren abgeschaltet und die Propeller verwandeln sich in miniaturisierte Windturbinen.
Der Mitorganisator der AWEC2019 und Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Delft in den Niederlanden, Roland Schmehl, sagte, dass acht Rotoren mit jeweils 80 kW Leistung es dem Unternehmen ermöglichten, ein beeindruckendes System zu schaffen, das für andere Firmen schwer zu übertreffen sein wird. „Die Idee ist, die praktische Möglichkeit zu demonstrieren, mit einem solchen Drachen 600 Kilowatt über das Meer zu fliegen“, bemerkte er. „Die Größe des Systems ist für die meisten Start-ups sogar schwer vorstellbar.“
Der Leiter von Makani, Fort Felker, bemerkte, dass die Zielsetzung der Testflüge im August in der Nordsee nicht darin bestand, Energie nahe der nominellen Erzeugungskapazität des Gleiters zu produzieren. Vielmehr sammelte das Unternehmen Daten, die die Ingenieure von Makani nun verwenden können, um noch mehr Simulationen und Tests in der weiteren Entwicklung ihres Systems durchzuführen.
„Die erfolgreichen Flüge haben bestätigt, dass unsere Modelle für den Start, die Landung und den Flug bei Querwinden von der schwimmenden Plattform tatsächlich genau sind“, sagte er. „Das bedeutet, dass wir unsere Simulationswerkzeuge mit Zuversicht zur Prüfung von Systemänderungen einsetzen können – tausende von simulierten Flugstunden werden die Risiken unserer Technologie vor dem Beginn des kommerziellen Betriebs verringern.“
Quelle: 3dnews.ru
