Höhenwindkraft: 365-Meter-Windrad soll doppelt so viel Strom liefern
Im Südosten Brandenburgs wird gerade das weltweit höchste Windrad(öffnet im neuen Fenster) errichtet. Mit einer Nabenhöhe von 300 m und 126 m Rotordurchmesser wird ziemlich genau die Höhe des Berliner Fernsehturms erreicht. Ursprünglich hätte schon 2024 mit dem Bau begonnen werden sollen, aber erst im Juli dieses Jahres starteten die Arbeiten. Sie sollen im Sommer 2026 abgeschlossen sein.
Vorherige Messungen sowohl vor Ort in Schipkau in der Lausitz(öffnet im neuen Fenster) als auch in einem zweiten Windpark in Nordrhein-Westfalen mit bis zu 300 m hohen Windmessmasten(öffnet im neuen Fenster) erlauben mittlerweile eine gute Abschätzung zum Potenzial solcher Anlagen.
Höhenwind weht konstanter
Laut des zuständigen Ingenieurbüros Gicon soll das Höhenwindrad bei einer Leistung von 3,8 Megawatt bis zu 18 Millionen Kilowattstunden (kWh) Strom erzeugen können. Das wäre mehr als das Doppelte eines durchschnittlichen in Deutschland an Land stehenden Windrades, während die Planer ursprünglich nur von einer Ertragssteigerung um 60 bis 70 Prozent ausgegangen waren.
Das Höhenwindrad würde dann mehr als doppelt so viel Strom produzieren können wie ein gleich großes Windrad an Land und 50 Prozent mehr als eine Offshore-Windkraftanlage. Die zusätzliche Ausnutzung hoher Winde könnte den Bedarf an Speicherlösungen damit erheblich reduzieren.
Keine neuen Flächen nötig
Neben der potenziell gleichmäßigeren Stromproduktion soll ein zweiter Vorteil für den aufwendigen Bau in große Höhen sprechen. Bestehende Windparks könnten um eine zweite Ebene ergänzt werden, da die Höhenwindräder keine Verschattungseffekte bei den anderen Anlagen hervorrufen würden.
Strom aus Windparks ließe sich verdreifachen
Optimistisch gerechnet könnte ein bestehender Windpark mit einer solchen zusätzlichen Nutzung des Höhenwinds dreimal so viel Strom liefern wie bisher. Neue Flächen für Windparks müssten nicht erst freigegeben werden.
Wachsen allerdings auch die bestehenden Windräder, die mittlerweile Nabenhöhen von knapp 200 m erreichen, müsste die zweite Etage noch einmal nach oben verlegt werden. Gegenüber MDR gab der Vorsitzende von Gicon, Jochen Großmann, an, dass mit bestehender Technik derzeit 350 m Nabenhöhe für die Höhenwindräder realisierbar sein dürften.
Aufwand und Kosten ungleich höher
Das typische Windrad wird mittlerweile routiniert errichtet. Sind Fundament und Bodenkonstruktion gesetzt, vergehen teils nur Tage, bis der Probebetrieb starten kann. Für jedes Megawatt Leistung kann mit einer Million Euro Kosten gerechnet werden, was auch die Stromgestehungskosten gut kalkulierbar macht, die abhängig von einigen weiteren Faktoren bei unter 5 Cent pro kWh liegen.
Anders beim Höhenwindrad: Turbine und Flügel entsprechen zwar den üblichen Standards, aber der 300 m hohe Turm lässt sich nicht so einfach aufbauen. Allein das stark erhöhte Gewicht erfordert ein aufwendigeres Fundament.
Zwei Türme pro Windrad
Hinzu kommt, dass die Höhe von 300 m mit Kränen nicht erreicht werden kann. Deshalb werden zwei ineinander stehende Stahltürme errichtet und der innere wird anschließend inklusive Rotor wie ein Teleskoparm nach oben ausgefahren.
Eine genaue Abschätzung, wie teuer der Bau sein wird, lässt sich wahrscheinlich erst gegen Ende der Bauarbeiten treffen. Angesichts des höheren Ertrags, der Möglichkeit der Doppelnutzung der identischen Fläche eines Windparks und weiterer positiver Effekte könnten sich die Mehrkosten tatsächlich lohnen.
Andere Wege denkbar
Dass Wind in der Höhe stärker und gleichmäßiger weht, hat sich längst herumgesprochen. Wirklich interessant wird es aber erst bei etwa 1.000 m über dem Erdboden. Dort ließe sich fast durchweg Strom aus Wind gewinnen, zumal hier sogar die Erdrotation einen leichten Einfluss auf die Luftbewegung hat.
So erprobt ein chinesisches Forschungsteam derzeit ein schwebendes Höhenwindrad. Innerhalb der zeppelinartigen Konstruktion befinden sich zwölf Rotoren, die gemeinsam 1,2 Megawatt Leistung besitzen.
Noch stößt es aber nicht in große Höhen vor, denn auch bei dieser Variante muss ein festes Bauwerk am Boden das Windrad festhalten, damit sich zwar die Rotoren drehen, aber nicht das ganze Windrad davongeweht wird.