Einblatt-Windturbine verspricht halbierte Kosten und mehr Leistung
Die besten Windressourcen befinden sich weit vor der Küste im Meer, in Gewässern, die mit herkömmlichen Turbinen nicht erreicht werden können. Die Nutzung der Tiefsee zur Erzeugung von sauberer Energie könnte somit einen großen Beitrag leisten, während sie sowohl für Anwohner als auch für die Tierwelt weniger Probleme verursacht als Onshore-Windparks.
Die Technologie zur Nutzung von Offshore-Windenergie durch schwimmende Geräte, die am Meeresboden verankert sind, ist jedoch noch nicht ausgereift. Es gibt daher einen wahren Goldrausch der Konzepte, bei dem unterschiedliche Designs gegeneinander antreten. Sie alle hoffen, den optimalen Kompromiss zwischen Kosten, Leistung, Lebensdauer, Zuverlässigkeit, Herstellung, Installation und Wartung zu finden.
Das niederländische Unternehmen Touchwind hat einen interessanten Ansatz für diese Herausforderungen entwickelt. Bei ihrer Turbine handelt es sich um einen massiven Einzelrotor, der am Ende einer Stange befestigt ist, die über ein großes Fass gehängt wird. Darunter befindet sich eine große schwimmende Boje.
Touchwind zufolge sollte ein solch großes Zweiblatt etwa 30% weniger kosten als die dreiblättrigen Anordnungen herkömmlicher Turbinen. Es erfordert keine teuren aktiven Blattverstell-Systeme. Während die meisten herkömmlichen Turbinen ab Windgeschwindigkeiten von etwa 25 m/sec (90 km/h) abgeschaltet werden müssen, ist diese Turbine für Geschwindigkeiten von bis zu 70 m/sec (252 km/h) ausgelegt. Dadurch gibt es weniger Ausfallzeiten, was zu mehr produktiven Stunden und mehr Energieerzeugung führt.
Das Blatt ist mit leichtem Aufwärtswinkel an den Mast befestigt. Bei niedrigen Windgeschwindigkeiten kippt der Mast nach rechts und das Blatt bleibt mit Hilfe der hängenden Boje aus dem Wasser gehoben. Sobald jedoch die Windgeschwindigkeiten zunehmen und das Blatt schnell zu drehen beginnt, entwickelt es Auftrieb, ähnlich wie der Hauptrotor eines Hubschraubers, und zieht den Mast in die aufrechte Position.
Bei hohen Windgeschwindigkeiten liegt die Turbine fast horizontal, wodurch die Windkraft begrenzt wird. Gleichzeitig wird die Boje aus dem Wasser gehoben, wird zum Ballastgewicht gegen den Auftrieb des Hauptblattes und hilft so, den Stress auf den Meeresbodenankern zu verringern und das gesamte System davor zu bewahren, abzuheben und ein neues Leben zu beginnen, bei dem niemand seinen Namen kennt.
Wie bei vielen anderen schwimmenden Designs ist die Turbine richtungsunabhängig und richtet sich automatisch optimal aus.
Touchwind zufolge eignet sich das Design für eine einfache Herstellung in fast jedem Hafen, der das für eine 12-MW-Turbine erforderliche 200 m lange Flügelblatt handhaben kann. Die Turbine kann leicht zur Installationsstelle geschleppt und an einen Bodenanker und ein Stromexportkabel angeschlossen werden.
Das Unternehmen hat sowohl land- als auch schwimmplattformbasierte Prototypen im kleinen Maßstab entwickelt und beginnt aufgrund frischer Investitionen der japanischen Reederei Mitsui O.S.K. Lines mit der Erweiterung der Tests.
"Wir arbeiten nun seit einem Jahr gemeinsam an der Weiterentwicklung unserer schwimmenden Windturbine", sagte Touchwind-Gründer und CEO Rikus van de Klippe in einer Pressemitteilung. "Die Feldtests mit einem Rotor von 6 m Durchmesser laufen in den Niederlanden am Oostvoorne-See auf Hochtouren. Mit MOL als Aktionär und ihren Investitionen können wir unser Testprogramm beschleunigen, unsere Technologie beweisen und die Markteinführungszeit verkürzen."
Es ist nicht klar, wann das Unternehmen in großem Umfang betrieben werden wird, und leider gibt es noch keine Prognosen darüber, wie hoch die Kosten für die Energieerzeugung (LCoE) dieser Turbinen sein könnten. Es ist also schwer abzuschätzen, wie konkurrenzfähig sie bei einer kommerziellen Nutzung sein könnten, vorausgesetzt, dass Entwicklung und Finanzierung ohne größere Probleme voranschreiten.