Eine Flugwindkraftanlage nutzt im Gegensatz zu den allgemein bekannten und nicht gerne gesehenen Windkraftanlagen den kräftigen und stetigen Wind in Luftschichten von mehreren hundert Metern über dem Boden oder der Wasseroberfläche. Diese Technik eignet sich für den Onshore-, Nearshore- und Offshorebetrieb.
Die SkySails-Power-Anlage besteht aus einer Bodenstation mit einer Seilwinde, in die ein Generator integriert ist. Während seines Aufstiegs zieht ein Zugdrachen, der "Kite", ein Seil in gesteuerten Flugfiguren von einer Winde ab und der verbundene Generator erzeugt so Strom.
Sobald das Zugseil seine maximale Länge erreicht hat, beginnt die Rückholphase: Der Kite stellt sich automatisch in eine Position, in der seine Zugkraft sehr gering ist, er also ohne viel Widerstand eingeholt werden kann. Der Generator arbeitet jetzt als Motor und wickelt das Seil auf. Dieser Rückholprozess benötigt nur einen Bruchteil der Energie, die während der Leistungsphase erzeugt wird. Nun kann der nächste Stromerzeugungs-Zyklus beginnen.
Der Bau von fluggestützten Windenergieanlagen hat einen vergleichsweise geringen Einfluss auf das Landschaftsbild. Ihre leichte und kompakte Bauweise ermöglicht die Erschließung von schwer zugänglichen Standorten. Und dank ihrer schlanken Bauweise sind Windenergieanlagen nicht nur kostengünstig, sondern auch besonders umweltfreundlich in ihrem Betrieb. Insgesamt stellen fluggetragene Windenergieanlagen eine zukunftsweisende Ergänzung zu bestehenden Windenergieanlagen dar, die den Ausbau einer dezentralen erneuerbaren Energieversorgung in Deutschland und der Welt weiter beschleunigen können.
Aufbau und Funktion
1 Drachen
Der Stauluftdrachen ist aus High-Performance gefertigt (Textilien mit verstärktem Ripstop-Gewebe). Lufteinlässe und Druckluftbremsen ermöglichen eine Änderung des Aerodynamikprofils während Starts, Betriebs und Landung. Riser verbinden die Kappe des Drachens mit der Steuerkonsole darunter. Ein Leinensystem in der Kappe ermöglicht das Raffen zur Aufbewahrung.
2 Steuerkapsel
Die Steuerkapsel enthält ein System zur Steuerung der Flugbahn und Navigation des Drachens zum Betrieb einereine Stauluftturbine. Mehrere verbaute Sensoren messen alle relevantene Signale, die für einen sicheren Betrieb und autonomer Systembetrieb erforderlich sind.
3 Festhalter
Der Festhalter ist die Verbindung zwischen der Steuerungkapsel und der Winde in der Bodenstation. Dieser ist aus HMPE und speziell für Anwendungen mit hohem Sicherheitsanspruch (z. B. Kräne und Aufzüge) entwickelt.
4 Start- und Landemast
Ein zuverlässiges und flexibles Start- und Landesystem ist erforderlich, um den Drachen sicher zu starten und zu landen. Der Mast kann abgesenkt werden, um ihn vollständig an- oder abzubauen.
5 Bodenstation
Ein Container beherbergt die Bodenstation für einen einfachen Transport und Installation.
6 Antriebsstrang
Der Antriebsstrang besteht aus Winde, Getriebe u Generator. Es wandelt die Zugkraft und Geschwindigkeit des Seils in elektrische Energie um.
7 Stativ mit Ringhalterung
Ein Giersystem korrigiert die Ausrichtung der Bodenstation mit der Windrichtung.
SkySails Power GmbH
Mit
EnerKíte-Anlagen können Bergbaubetriebe, Landwirte und Kommunen ihren
Strombedarf unabhängig von Subventionen decken. Als
autarke Lösung zur
Stromerzeugung und
Speicherung ermöglichen die Anlagen eine
Ladeinfrastruktur für
eMobilität im ländlichen Raum auch dort, wo kein Netz ist. Die
portablen Anlagen können zudem
Katastrophengebiete und
schwer zugängliche Regionen kostengünstig mit sauberem Strom versorgen.
Die EnerKítes arbeiten in zwei Phasen. In der Arbeitsphase fliegt der Flügel bei maximaler Seilkraft in liegenden Achten quer zum Wind. Das Seil wird herausgelassen und treibt eine Generatorwinde an. In der Rückholphase gleitet der Flügel schnellstmöglich zum Ausgangspunkt zurück. Der Generator arbeitet hier im Motorbetrieb. Hier schließt sich der Zyklus. In der langen Arbeitsphase ist die Kraft etwa zehnmal so groß wie in der kurzen Rückholphase. Somit liefert jeder Zyklus einen positiven Energiebeitrag.
Die Steuerung regelt dabei den zyklischen Ablauf, begrenzt die Lastspitzen und passt den Flugpfad optimal den sich ändernden Windbedingungen an. Anders als bei klassischen Windenergieanlagen wird die elektrische Energie am Boden gewandelt. Vom Boden aus erfolgt auch die Steuerung des Flügels. Die EnerKíte-Maxime ist: In die Luft gehört nur, was unbedingt mitfliegen muss.
Alle Betriebsmanöver werden vollautomatisch gesteuert. Aus der Parkposition heraus startet der Flügel an einem rotierenden Mast, sobald ein Wind von mehr als 2,5 m/s in Betriebshöhe zu erwarten ist, der die Energiegewinnung erlaubt. Bei Flaute, Gewitter oder fehlendem Strombedarf landet der Flügel und geht wieder in die Parkposition.
Enerkite GmbH
Damit Windräder stetigere und stärkere Winde nutzen können, sind rund 1.000 t Stahl und Beton pro installiertem Megawatt erforderlich. Hinzu kommen die zusätzlichen Ressourcen für Speicherung und Netzausbau.
EnerKítes ersetzen den Turm und das massive Fundament durch Seile, Sensorik und Steuerung, das Maschinenhaus steht am Boden stabil durch sein Gewicht. Mit doppeltem Ertrag, 95% Materialeinsparung*, 75 % besserer CO2-Bilanz* und weniger Schwankungen im Stromangebot setzt EnerKíte neue Maßstäbe bezüglich Effizienz und 100 % erneuerbaren Energien.
* bezogen auf den Jahresertrag
Enerkite GmbH