Windenergieanlagen nutzen die natürliche Luftströmung aus, um mit ihren Rotoren und den daran gekoppelten Generatoren die Bewegungsenergie des Windes in Strom umzuwandeln. Dieser Luftstrom ist stärker und stetiger, je weiter sich die Kraftwerke vom Boden entfernen. Die optimalen Bedingungen für die Stromerzeugung mittels Windkraft bietet die Höhenwindenergie. Das Vegan Strom-Lexikon erklärt Dir, welche Potentiale sie hat und wie sie sich nutzbar machen lässt.
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Wieso ist Höhenwindenergie so viel besser als herkömmliche Windkraft?
Je höher die Nabe eines Windrades liegt, umso besser kann die Anlage die Luftströmung ausnutzen. Nicht umsonst werden Windkraftwerke immer größer. Während die durchschnittliche Nabenhöhe im Jahr 2000 noch 71 Meter betrug, waren es 2018 bereits 132 Meter. Hinzu kommt der Durchmesser des Rotors, so dass die Anlagen mittlerweile die Windgeschwindigkeiten nutzen können, die etwa 200 Meter über dem Boden herrschen. Mit der Höhenwindenergie sollen die Potentiale der Luftströmungen jedoch in Zukunft weitaus besser ausgenutzt werden.
Am Boden beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit gerade einmal 5 Meter pro Sekunde, sie nimmt jedoch bis zu einer Höhe von etwa 10 Kilometern stetig zu. In den Jetstreams, die in etwa diesen Höhen auftreten, belaufen sich die Geschwindigkeiten sogar auf bis zu 40 Meter pro Sekunde. Des Weiteren wird die Energiedichte der Windkraft aufgrund der geringeren Luftdichte, die weiter oben herrscht, noch einmal maßgeblich gesteigert. Demzufolge werden Windenergieanlagen exponentiell effizienter, je größere Höhen erschließbar sind. Nach dem Willen von Ingenieuren sollen Flugwindkraftwerke diese Höhenwindenergie nutzbar machen. Sie unterscheiden sich stark von den bislang bekannten Windrädern.
Welche Konzepte existieren zur Erschließung der Höhenwindenergie?
Kommerzielle Flugwindkraftwerke existieren bislang noch nicht. Zurzeit erfolgt die Erforschung der Technik durch Prototypen. Dabei verfolgen Forscher und Konstrukteure verschiedene Ansätze. So sind zum Beispiel ballonartige Flugwindkraftwerke in der Entwicklung, deren Auftriebskörper leichter als Luft sind. Somit kann die Turbine ohne zusätzliche Energie in der Luft schweben. Andere Konzepte verfolgen drachenähnlich aufgebaute Systeme, die die Windenergie selbst und den dynamischen Auftrieb der Luftströmung nutzen, um sich in der Luft zu halten. Diese Anlagen würden ohne Flugkörper und allein mit einem Segel auskommen, benötigen aber eine intelligente Steuerung, da Fehler zu einem Absturz führen würden. Unterschieden werden die Kraftwerke unter anderem auch in ihrer Mobilität. So existieren Konzepte für stationäre Anlagen, die immer über demselben Ort schweben, oder aber solche, die sich mithilfe von Flugmanövern durch unterschiedliche Windschichten bewegen, um die Energieausbeute weiter zu erhöhen. Flugwindkraftwerken ist jedoch in der Regel gemein, dass sie auf viele Komponenten von herkömmlichen Windenergieanlagen wie Masten oder große Fundamente verzichten. Stattdessen wahren sie den Bodenkontakt mithilfe eines oder mehrerer Halteseile, die an einer Bodenstation befestigt sind. Diese dient entweder nur als Netzanschluss, sollte sich der Generator zusammen mit der Windturbine in der Luft befinden, oder aber auch der Stromerzeugung, indem die Bewegungsenergie über das Halteseil an einen Generator in der Station weitergeleitet wird.
Höhenwindenergie bietet Vorteile und beseitigt Nachteile der Windkraft
Gelingt es uns in den nächsten Jahren oder Jahrzehnten, die Höhenwindenergie mithilfe von Flugwindkraftwerken nutzbar zu machen, ließe sich die Effizienz der Windkraft enorm steigern. Doch nicht nur das – die Anlagen können auch an Standorten errichtet werden, die für Windräder bislang ungeeignet sind. Außerdem ist anzunehmen, dass aufgrund der großen Höhen Flugwindkraftwerke im Vergleich zu konventionellen Windenergieanlagen weitaus ungefährlicher für Vögel und Insekten sind. Da die Anlagen jedoch bisher noch nicht großtechnisch zum Einsatz kommen, liegen hierfür jedoch noch keine aussagekräftigen Daten vor.
Die bisherige Nutzung von Windkraft, so praktisch und umweltschonend sie auch sein möge, stellt allerdings immer noch eine große Gefahr für die Tierwelt dar. So lange die Windkraft das Problem „Vogelschlag“ und „Eisschlag“ nicht ausräumt, verzichten wir von Vegan Strom in unserem Energiemix auf diese Stromquelle. Stattdessen nutzen wir nur Regenerative Energien, die keinen Lebewesen schaden oder gravierend in Ökosysteme eingreifen. Wir beziehen unseren Strom deswegen von Lieferanten, die auf Solarenergie, Gezeitenkraft und Geothermie setzen. Möchtest auch Du mit Deinem Stromanbieter nicht nur den Ausbau erneuerbaren Energiequellen fördern, sondern ebenfalls das Tierwohl unterstützen, dann wechsele noch heute zu uns.
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