Forscher entwickeln Machen Mini-Windräder den Balkonkraftwerken Konkurrenz?
Nachts und im Winter ist die Stromausbeute bei Solaranlagen eher gering. Neuartige Mini-Windräder könnten hier künftig Abhilfe schaffen.
Sie drehen sich oft unbeachtet am Rand von Gewerbehöfen oder auf Feldern: Kleinwindanlagen. Für Haushalte oder kleine Betriebe könnten sie eine gute Ergänzung zur Photovoltaik sein. Doch für die lohnen sich die kleinen Rotoren bislang meist nicht. Das soll sich nun ändern – durch ein neues deutsch-niederländisches Forschungsprojekt namens "Wind & Regio", das in Emden gestartet ist.
Effiziente Technik für mehr Ertrag
Ziel des Projekts ist es, Kleinwindanlagen – kurz KWA – wirtschaftlich attraktiver zu machen. Die Hochschule Emden/Leer arbeitet dafür in den kommenden vier Jahren mit Partnern aus Deutschland und den Niederlanden zusammen. Koordiniert wird das Vorhaben von Prof. Dr. Iván Herráez. Sein Ansatz: neue Technik, möglichst praxisnah entwickelt und direkt in der Region getestet.
Wo bisher die Schwächen liegen
Kleinwindanlagen (KWA) erzeugen zwar sogenannten sauberen Strom, allerdings sind sie im Vergleich zu Solaranlagen weniger effizient und zuverlässig. Denn die Anlagen brauchen eine bestimmte Windstärke, um Energie aus Wind zu generieren – und die ist nicht überall oder jederzeit gegeben.
Auch der Standort ist entscheidend. KWA funktionieren am besten, wenn sie möglichst hoch aufgestellt werden und der Wind ungehindert an die Rotorblätter gelangen kann – also nicht durch Bäume oder Häuser blockiert wird. "Das erschwert eine verlässliche Planung und erhöht das Risiko für Fehlentscheidungen", sagt Dr. Frank Uhlenhut, der ebenfalls für die Hochschule im Projekt mitarbeitet. Bisher fehlten zudem flexible Lösungen, die sich gut an verschiedene Standorte anpassen lassen.
Was das Projekt besser machen soll
Die Forscher haben in ihrem Projekt nun mehrere technologische Neuerungen entwickelt, um bestehende Probleme zu lösen und den Energieertrag zu steigern. Eine davon ist ein sogenannter passiver Blattverstellmechanismus: Die Rotorblätter passen sich automatisch der jeweiligen Windgeschwindigkeit an, ganz ohne zusätzliche Motoren oder Sensoren. Das spart Kosten bei der Anschaffung und Wartung.
Außerdem haben die Forscher ein modulares System für Turm und Rotorblätter entwickelt. Damit lässt sich die Anlage leichter an verschiedene Standorte und Bedingungen anpassen. Ein KI-gestütztes System soll zudem die Windverhältnisse vorhersagen und die Anlage daraufhin optimal einstellen.
Geplant ist auch ein intelligentes Regelungssystem, das die Drehzahl von Rotor und Generator laufend anpasst. So sollen der Energieertrag und die Langlebigkeit der Anlage steigen.
Energie auch bei Nacht und Nebel
Die Kleinwindanlagen könnten künftig genau dort einspringen, wo Solarmodule an ihre Grenzen stoßen – etwa nachts oder im Winter. "Gerade dann kann Windenergie helfen, Versorgungslücken zu schließen", bestätigt Projektleiter Herráez. Kombiniert mit anderen erneuerbaren Quellen könnten Kleinwindanlagen helfen, die Abhängigkeit von großen Energieanbietern zu verringern, zumindest in kleinerem Maßstab.
Ob die neuen Konzepte tatsächlich auf breiter Fläche funktionieren, soll der Testbetrieb zeigen. Bis Ende 2028 läuft das Projekt. Im Anschluss kann die Technik weiter ausgebaut werden. Bis zur Marktreife dauert es also noch etwas. Doch die Unterstützung von der Europäischen Union, dem Land Niedersachsen und mehreren Provinzen in den Niederlanden zeigt, dass das Projekt durchaus zukunftsträchtig ist.
- hs-emden-leer.de "Kleinwindanlagen wirtschaftlich attraktiver machen"
- deutschland-nederland.eu "Wind & Regio"
