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Windkraft: Stehend drehend

So ziemlich alle Windkraft-Anlagen haben horizontale Drehachsen. Dennoch gibt es immer wieder Maschinen, deren Flügel in der Aufrechten rotieren. Was soll das?

Artikel von Daniel Hautmann veröffentlicht am
Schwimmendes Vertikalachswindrad: etwa 1.500 Jahre altes Konzept
Schwimmendes Vertikalachswindrad: etwa 1.500 Jahre altes Konzept (Bild: Seatwirl)

Schon mal ein Windrad gesehen, dessen Flügel sich aufrechtstehend drehen? Nein? Kein Wunder. Denn so ziemlich alle Anlagen folgen ein und demselben Konzept: drei Flügel, die sich, genau wie bei einem Propellerflugzeug, auf der dem Wind zugewandten Seite drehen. Dieser Anlagentyp hat sich millionenfach in aller Welt bewährt.

Inhalt:
  1. Windkraft: Stehend drehend
  2. Problem gelöst?
  3. Zwei Fliegen mit einer Klappe

Vertikal-Windkraftwerke sehen ganz anders aus. Ihre Flügel rotieren ähnlich wie ein umgedrehter Quirl. Tatsächlich folgte eine der ältesten bekannten Windenergieanlagen diesem Konzept. Die Persische Windmühle wurde vermutlich ab dem siebten Jahrhundert zum Kornmahlen gebaut. Sie wurde nah am Boden errichtet, hatte also keinen Turm. Ihre Flügel bestanden aus hölzernen, mit Stoff bespannten Gerüsten.

Das Rad neu erfinden

Obgleich die sogenannten Horizontalläufer die Welt erobert haben, gibt es immer wieder Ingenieure, die das Rad neu erfinden, beziehungsweise zurück zum Vertikalachser wollen. Schließlich hätten diese enorme Vorteile, behaupten sie. Der wichtigste: Die Anlagen müssen dem Wind nicht aufwendig nachgeführt werden, da sie aus jeder erdenklichen Richtung ideal angeströmt werden. Das prädestiniere sie für böige Standorte.

In der Tat: Kleine Vertikalmaschinen sieht man gelegentlich auf Gebäudedächern, wo der Wind recht unbeständig ist. Auf der Hamburger Greenpeace-Zentrale stehen drei Vertikalanlagen. Doch ihre Flügel stehen meist still. Über den Grund kann man nur spekulieren. Die Wartungskosten seien zu hoch. Es gebe bauliche Mängel, zudem wirtschaftliche Probleme, wird gemunkelt. Was immer der Grund sein mag, klar ist: Die drei prominent platzierten Maschinen sind denkbar schlechte Botschafter für die Vertikaltechnologie.

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Dass sich Vertikalachser bisher nicht durchsetzen konnten, liege an ihrem prinzipbedingt schlechteren Wirkungsgrad, sagen die Kritiker. Während bei einer konventionellen Windturbine alle Rotorblätter gleichzeitig vom Wind angeströmt werden, muss bei aufrechtstehenden Rotoren stets mindestens ein Flügel gegen den Wind ankämpfen. "Physikalisch sind Vertikalachsen-Windturbinen daher um mindestens 30 Prozent leistungsschwächer als die heute üblichen Horizontalachsenläufer", sagt Windenergieexperte Heiner Dörner vom Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart.

Diesem Argument begegnen die Befürworter mit dem Einwand, dass es nicht immer um die Effizienz gehe, sondern vielmehr um die Kosten je erzeugter Kilowattstunde Strom. Einer dieser Befürworter ist Patrick Richter, Geschäftsführer des 2010 in der Schweiz gegründeten Unternehmens Agile Wind Power.

Problem gelöst? 
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osolemiox 30. Jul 2019 / Themenstart

Die zugrunde liegende Funktionsweise ist bei einem Rotor immer diesselbe, das Ergebnis...

Anonymer Nutzer 29. Jul 2019 / Themenstart

Aber in der Sin City Version... ;)

osolemiox 29. Jul 2019 / Themenstart

Keine Ahnung, aber gegenüber einer Verlegung von neuen Stromleitungen kommt es offenbar...

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