Ideal ist, wenn Windkraftanlagen da stehen, wo sie am wenigsten stören und wenn sie den Wind dort einfangen, wo er praktisch immer weht. Automatische Lenkdrachen bieten hier Möglichkeiten, die herkömmliche Windparks ideal ergänzen können.

Herausforderung: Neue Technologie für noch mehr Windenergie

Der Platz für Windkraftanlagen ist begrenzt und das sowohl an Land als auch in Küstennähe. Außerdem lassen Sie sich offshore nur da installieren, wo das Wasser nicht tiefer als 40 m ist. Eine Lösung wären schwimmende Anlagen, die auch in tieferen Gewässern verankert werden können.

Dazu kommt, dass der Wind an der Küste deutlich schwächer weht als weiter draußen auf See. Optimal wäre daher eine Technologie, die in der Lage ist, die Höhenwinde zu nutzen. Die sind nämlich nicht nur stärker als in Küstennähe. Sie wehen auch deutlich regelmäßiger.

Kreisende Drachen statt drehender Rotoren

Der Hamburger Stephan Wrage ist passionierter Segler und Kitesurfer. Das erklärt vielleicht seine Nähe zum Meer und seine Affinität zu Lenkdrachen. 2001 gründete der Diplom Wirtschaftsingenieur das Unternehmen SkySails. Mit einem Team aus mittlerweile 50 Mitarbeitern besachäftigt sich das Unternehmen mit der Nutzung der Windenergie zur Energiegewinnung und hat seine innovative Technologie zur Marktreife entwickelt.

Für die Entwicklung des Funktionsprinzips hinter SkySails wurde Stephan Wrage 2004 von der britischen JCI mit dem Outstanding Young Person Award geehrt.  2008 wurde ihm vom WWF und der Zeitschrift Capital der Titel „Ökomanager des Jahres“ verliehen. Das Projekt SkySails Power wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert. Projektpartner sind EnBW, EWE und das Institut für Antriebssysteme und Leistungselektronik.

In der Metropolregion Hamburg mit seiner Nähe zur maritimen Welt und seinen zahlreichen Projekten im Bereich der erneuerbaren Energien findet das Unternehmen optimale Bedingungen für seine weitere Entwicklung. Neben seinem Hauptsitz in Hamburg hat SkySails daher ein Produktions- und Testzentrum in Wismar in der Metropolregion Hamburg aufgebaut.

SkySails Power kann als die nächste Generation der Windkraft angesehen werden. Das Projekt wurde 2011 begonnen und wird demnach in Kürze seine Marktreife erlangen. Kern des Systems ist ein vollautomatisch gesteuerter Zugdrachen, der bis in Höhen von 800 m aufsteigen kann. Sein Ausgangspunkt ist eine schwimmende Trägerplattform, auf der sich der elektrische Generator und ein automatisches Start- und Landesystem befinden. Im Gegensatz zu konventionellen Windkraftanlagen kann diese Plattform auch bei Meerestiefen bis zu 700 m eingesetzt werden.

Zur Energieerzeugung wird durch den Drachen ein Zugseil von einer Winde gezogen, die mit einem Stromgenerator verbunden ist. Ist die maximale Zugseillänge erreicht, beginnt die Rückholphase. Der Generator arbeitet nun als Motor und rollt das Seil wieder auf, bis die Seillänge kurz genug für die nächste Energieerzeugungsphase ist. Dabei wird nur ein Bruchteil der in der Leistungsphase erzeugten Energie wieder verbraucht.

Durch die Kombination mehrerer solcher SkySails Anlagen lassen sich Stromerzeugung und Rückholung optimal aufeinander abstimmen, um eine kontinuierliche Stromerzeugung zu erreichen. Durch die beständig wehenden Höhenwinde wird dabei eine deutlich höhere Energieausbeute erreicht als mit herkömmlichen Windkraftanlagen, die lediglich in geringen Höhen und in Küstennähe arbeiten.

Beständiger Höhenwind für kontinuierlichen Strom

Höhenwinde sind nicht nur wesentlich stärker als Winde in geringerer Höhe. Sie zeichnen sich auch durch eine Gleichmäßigkeit aus, wie sie in Bodennähe auf dem Land oder an der Küste nicht gegeben ist. Die SkySails Windkraftanlagen nutzen diese kostenlose Energie der Natur für eine deutlich verlässlichere und wirtschaftlichere Erzeugung elektrischer Energie. Dabei lässt sich die Größe der verwendeten Lenkdrachen gezielt an die örtlichen Gegebenheiten und den erforderlichen Energiebedarf anpassen.

Neben den Anlagen für Offshore-Betrieb gibt es auch eine Variante, die in einem Container untergebracht ist und an Land installiert werden kann. Diese Lösung eignet sich zum Beispiel zur Energieversorgung entlegener Gebiete. Außerdem erlaubt sie die autarke Energieversorgung von Inseln, die so nicht mehr von zumeist ölbetriebenen Generatoren abhängig sind, deren Treibstoff kostenaufwendig per Schiff angeliefert werden muss.

Außerdem gibt es eine Variante für Seeschiffe, die zur kostengünstigen Erzeugung der Bord-Energieversorgung eingesetzt werden kann.

SkySails Power
in Numbers

50 %
Kostenersparnis im Vergleich herkömmlicher WKAs
90 %
weniger Materialaufwand für Anlage und Plattform
0,5-3,5
MW/h Leistung pro Einheit

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