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Mehr Spiralen als Räder - Windturbinen für die Stadt

Energierevolution für jedermann? Die Windturbine für die Stadt

Viele Menschen nutzen die Kraft der Sonne und lassen sich eine Photovoltaikanlage auf ihrem Dach installieren. Windräder hingegen werden bislang in der Regel von großen Unternehmen betrieben. Das könnte sich jetzt schon bald ändern, denn niederländische Wissenschaftler haben ein bezahlbares Windrad für Privathaushalte entwickelt, das vor allem in urbane Gebiete einziehen soll.

Auf dem Innovation Campus in Rotterdam bauen Studenten und Ingenieure an den nachhaltigen Ideen von morgen. In der hinteren Ecke der großen Halle stehen drei bunte brusthohe, muschelförmige Objekte. Auf den ersten Blick erinnern sie nicht an ein typisches Windrad. Dennoch, es sind Windkraftanlagen. Sie funktionieren nach einem neuen Konzept. Über 10 Jahre haben Chefentwickler Rinus Mieremet und Richard Ruitjenbeek an dem neuartigen Windrad gearbeitet.

Chefentwickler Rinus Mieremet und Richard Ruitjenbeek

Chefentwickler Rinus Mieremet (l.) und Richard Ruitjenbeek

Windrad inspiriert durch Archimedes-Spirale

Alles begann mit einer viel zu hohen Stromrechnung, erzählt Ruijtenbeek:Wir saßen in seinem Haus am See und haben uns über die monatliche Stromrechnung unterhalten und da haben wir gedacht: wir müssen es irgendwie schaffen, den Strom für die Leute günstiger zu machen. Und dann haben wir angefangen in seiner Scheune zu basteln. Zuerst war es noch ein Hobby, dann wurde es ein sehr teures Hobby. Und seit Februar diesen Jahres haben wir richtige Arbeitsverträge.
Inspiriert habe sie die so genannte Archimedes Spirale. Die entwickelte der griechische Mathematiker bereits in der Antike. Das Konzept der Spirale kombinierten sie mit den natürlichen Eigenschaften der Nautilusmuschel. Es sind drei Spiralblätter die ineinander liegen und die Turbine antreiben.

Windkraft für Privathaushalte

Das Windrad ist im Gegensatz zu den meisten anderen Windrädern rein mechanisch. Es ist außerdem nur ein Meter 50 im Durchmesser und 75 Kilo schwer. Außerdem ist es flüsterleise, reagiert schon auf leichteste Windstöße, und hält gleichzeitig auch hohen Windgeschwindigkeiten stand. Dabei dreht es sich automatisch dem Wind zu. Das alles macht es besonders effektiv in der Energiegewinnung. Die Windturbine soll sowohl auf Privathäusern als auch auf Geschäftsgebäuden für nachhaltige Energie sorgen, allerdings erst ab 10 Metern Höhe.

Kraft aus Wind und Sonne

Windrad und Solarmodule auf einer Wiese

Wind - und Sonnenenergie sollen sich ergänzen.

Dabei handelt es nicht um ein Konkurrenzprodukt zu Photovoltaik Anlage, sagt Chefentwickler Richard Ruijtenbeek: Wir sehen die Solaranlagen nicht als Konkurrenz, weil wenn es immer einen Mix gibt aus Sonne und Wind. Von Oktober bis Februar hat man wenig Sonne. In der Nacht auch. Meistens gibt es gerade dann aber viel Wind. Wenn man die Solaranlagen also im städtischen Raum mit einer Windmühle verbindet, kann man autark mit seiner eigenen Elektrizität leben.
Ungefähr 2.500 Kilowattstunden produziert die Mühle im Jahr. Für einen vierköpfigen Haushalt bräuchte man zwei der Mühlen, um sich mit Strom zu versorgen. Eine kostet etwa 5000 Euro.

Wartungsintensive Mechanik

Hanno Salecker, Windkraftexperte vom Umweltbundesamt, sieht bei den Windkraftanlagen einen Nachteil gegenüber der üblichen Solarzellen.
Also immer wenn ich mechanische Teile hab, dann muss ich sie auch warten. Bei einer Photovoltaikanlage ist das relativ unproblematisch, da hab ich eigentlich ja nur elektrotechnische Bauteile, da kann bis auf einen starken Hagelsturm, kann da nicht viel passieren, aber immer wenn sich irgendwo was dreht, kann ein mechanisches Bauteil ausfallen und deswegen muss ich sie auch warten.

Ungeeignet für die Stadt?

Gerade in städtischen Gebieten sieht man Windräder bisher selten. Salecker erklärt, warum sie bisher für den städtischen Raum eher ungeeignet waren: Das hängt natürlich damit zusammen, dass die Windverhältnisse gerade in dem Großraum städtischer Gebiete relativ schwierig sind. Dadurch, dass man eine relativ raue Oberflächenstruktur hat sind die Windgeschwindigkeiten deutlich geringer als auf dem Land und das macht die Standortwahl sehr schwierig. Man braucht entsprechend hohe Gebäude und darf keine Windverschattungen durch andere Gebäude haben und so weiter, das ist sicherlich ein Problem für eine flächendeckende Erschließung.

Das könnte sich jetzt mit der muschelförmigen Windturbine ändern. Denn die kleine Windkraftanlage ist vor allem für hohe Gebäude in Städten konzipiert erklärt Ruijtenbeek:
Viele Windturbinen haben Probleme mit Turbulenzen, aber diese ist extra dafür designed, die Turbulenzen in Energie umzusetzen und so kann man die Turbulenzen in der Stadt nutzen, um mehr Energie zu generieren und das ist was ganz besonderes.

Windturbine Liam F1 im Hafen von Rotterdam

Windturbine Liam F1 im Hafen von Rotterdam

Teilweise Baugenehmigung erforderlich

In einigen Bundesländern, wie Niedersachsen oder Baden-Württemberg, müsste man für die Montage des Windrades auf seinem Dach eine Baugenehmigung beantragen. In anderen, zum Beispiel in Sachsen-Anhalt ginge es auch ohne. 7000 Mühlen sind in den vergangenen Monaten verkauft worden. Vor allem in Südamerika erhofft man sich durch die Archimedes Windturbine Unabhängigkeit vom unzuverlässigen öffentlichen Stromnetz.
Das Entwickler-Team aus Rotterdam hofft, dass Architekten in Zukunft die Windturbine von vorneherein in ihr Baukonzept integrieren und sie sich ähnlich verbreitet wie es Photovoltaik schon geschafft hat. Vor allem aber wünschen sie sich, dass Strom nicht nur nachhaltiger, sondern auch wieder bezahlbarer wird.