Passwort vergessen?  |  Anmelden
 |  Passwort vergessen?  |  Anmelden
Suche

Sonntag, 24. Februar 2019

Windkraft

Die stromerzeugende Bohrerspitze

Von Heinz Wraneschitz | 20. Juni 2014 | Ausgabe 25

"Windkraft, die funktioniert" – eine gute Nachricht aus der Ukraine, die zurzeit eher negativ in den Schlagzeilen ist. Der Wissenschaftler Oleksiy Onipko, gleichzeitig Präsident der Ukrainischen Akademie der Wissenschaften, zielt mit seinem speziellen Horizontalachser auf den Einsatz bei sehr schwachen Windlasten.

Schwachwindkraftanlage
Foto: Onipko

Kleine Schwachwindkraftanlage: Der Onipko-Rotor aus der Ukraine fällt auf durch sein ungewöhnliches Design.

Beim Energie- und Umweltforum 2013 der Organisation für Sicherheit und Zusammenarbeit in Europa (OSZE) in Kiew durfte der Wissenschaftler Oleksiy Onipko seine Entwicklung schon präsentieren. Bei der Erfindermesse IENA letztes Jahr in Nürnberg war er selbst dabei, um für seine Entwicklung zu werben. Hier wie auf vielen Innovationsschauen weltweit hat der Onipko-Rotor inzwischen Preise abgeräumt. Und wenn ein kleiner Hauch das Windrad von gut 1 m Durchmesser zum Drehen bringt, dann staunen die Besucher.

Onipko spricht von seinem Windgenerator als dem "weltweit einzigen, der eine so hohe Effizienz" habe, mit einem Wirkungsgrad recht nahe am theoretischen Maximum von 59,3 %. Er nennt die "sehr leisen 50 dB(A) Geräuschentwicklung", wobei er aber nicht die Windgeschwindigkeit dazu nennt.

Dazu kommt noch ein Punkt, der Naturschützern gerade hierzulande sehr wichtig ist: Die Bohrerform sei für vorbeifliegende Vögel ungefährlich. Und auch für die Umwelt sind kleine Windkraftanlagen (Small Wind Turbines, SWT) im Gegensatz zu großen Windfarmen laut Onipko ziemlich unproblematisch.

Wer glaubt, alle Windradtypen zu kennen, wird beim Onipko-Rotor aus der Ukraine eines Besseren belehrt. Der Growian war ein Einflügler – der sich nie gedreht hat. Lange Zeit waren zweiflüglige Windrotoren das Maß aller Dinge, bis sich hierzulande Windkraftwerke mit drei Rotorblättern durchgesetzt haben. Im Kleinwindkraftbereich sind auch Mehrflügler gang und gäbe. Und sogar senkrecht stehende Darrieus-Rotoren kennt man.

Der Onipko-Rotor dagegen schaut aus wie eine Bohrerspitze, die man waagerecht in ein U-förmiges Gestell eingehängt hat. Der Erfinder hat an den Prototypen des Windrotors, der seinen Namen trägt, selbst Hand angelegt. Dabei ist Onipko primär nicht Entwickler, sondern der aktuelle Präsident der Ukrainischen Akademie der Wissenschaften.

Der Rotor läuft bereits bei 0,1 m/s Windstärke an. Da vollziehen übliche Windräder kaum einen Ruck. Die Stromproduktion beginnt ab 1 m/s Windgeschwindigkeit: Da liefert die getestete Maschine – der Rotor hat 6 m Durchmesser – 17 W, erklärt Oleksiy Onipko. Die weitere Kennlinie: Bei 3 m/s produziert der Rotor bereits 467 W und bei 5 m/s sollen es über 2,1 kW sein.

Die übliche Nennleistungsangabe bei 12 m/s Windgeschwindigkeit liegt bei 30 kW. Die gesamte Leistungskennlinie des "Onipko" deutet im Vergleich zu bekannten Windrädern auf eine deutlich höhere Wirksamkeit hin. Weil die Maschine bei Sturmgeschwindigkeiten nicht abgeschaltet werden muss, nennt das Datenblatt beeindruckende Leistungen von bis zu 240 kW bei 24 m/s. Sprich: Der Rotor würde auch auf sturmumwehten Berggipfeln problemlos funktionieren, so sein Erfinder.

Vom Grundprinzip her ist der Onipko-Windwandler "für Gebiete gemacht, bei denen normale Windgeneratoren (noch) nicht gut funktionieren". Damit meint Oleksiy Onipko durchschnittliche Windgeschwindigkeiten übers Jahr von unter 5,6 m/s, was die Anlage in die IEC-Windklasse IV einordnen würde.

Bei den vielen Vorteilen ist nachvollziehbar, dass sich potenzielle Käufer aus vieler Herren Länder in Kiew sehen lassen: Energiedelegationen aus China, Schweden und Usbekistan waren schon vor Ort, um die Vorführanlage zu besichtigen. Dutzende Länder haben nach Aussagen von Onipko Interesse gezeigt, die Maschine einzusetzen, von den Vereinigten Arabischen Emiraten bis Belgien, von Australien bis Japan.

Weil die Maschine auch bei geringen Windgeschwindigkeiten bereits Strom liefert, erübrigt sich die Montage auf hohen Türmen, meint Onipko. Sein Vorzeigemodell steht normalerweise auf der Plattform eines gerade mal etwa 15 m hohen Gittermasts. Doch selbst in Bodennähe dreht sich die Schraube.

Dank des Entwicklungsstands des Onipko-Rotors hat er bereits einen Hersteller gefunden: Polyprom-
syntes Llc., ein Unternehmen aus Kiew. "Die Turbine kann aus Metall oder glasfaserverstärktem Kunststoff hergestellt sein", heißt es bei Polypromsyntes. Kostengünstiger als Stahl ist das allemal. Dennoch sind derzeit noch nicht viele Onipko-Rotoren im praktischen Einsatz. Was möglicherweise auch mit der politischen Lage in Onipkos Heimatland zu tun hat. HEINZ WRANESCHITZ