Japan
26.01.2017

Taifune als Kraftwerk

Foto: Challenergy
Der Rotor der Firma Challenergy aus Japan soll Taifunen trotzen – und Energie produzieren.

Japan will Wirbelstürme bändigen – und als Energiequelle nutzen. Ein neuer Rotor der Firma Challenergy wirkt erst bei Sturmstärke.

Als der Taifun Malou sich der Inselgruppe Okinawa im Süden Japans näherte, schlossen ihre Bewohner ängstlich die Fensterläden und brachten alle beweglichen Gegenstände in Sicherheit. Die Kinder mussten an diesem Tag nicht in die Schule; die Feuerwehr versammelte alle Einsatzkräfte. Nur ein Mann freute sich auf den Sturm: Atsushi Shimizu, Chef der Firma Challenergy. Er testete inmitten der Sturmböen von Malou seinen neuen Prototyp.

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Als die Palmen sich umbogen und Gartentische durch die Luft flogen, kam der neuartige Windgenerator gerade erst in Fahrt. Ungefähr zu der Zeit, als sich bei Windstärke Acht die konventionellen Windgeneratoren in der Umgebung abschalteten und die Rotorblätter zu ihrem eigenen Schutz in den Wind drehten, zeigten die Messgeräte an Shimizus Prototyp die Höchstleistung von einem Kilowatt. Immerhin die Hälfte des Strombedarfs eines Durchschnittshaushalts. 

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Shimizu bedauerte bloß, dass Malou schwächer ausfiel als befürchtet. Seine Ingenieure haben den neuen Generator auf noch viermal stärkeren Wind ausgelegt. „Aber wir konnten hier zeigen, dass wir an einem Durchbruch im Bereich Stromerzeugung arbeiten“, sagt er stolz.

 

Windstrom der Superlative

Die Firma Challenergy will ihre Starkwindgeneratoren möglichst schnell zur Marktreife bringen. Shimizu ist überzeugt, damit als erster Anbieter in eine gewaltige Marktlücke vorzustoßen. Im Pazifik entwickelten sich beispielsweise im vergangenen Jahr 13 Taifune und sechs Supertaifune, dazu kamen 26 weitere Wirbelstürme, die so stark waren, dass die Meteorologen ihnen Namen gaben. In anderen Weltgegenden kommen noch Zyklone und Hurrikane hinzu. Selbst die vergleichsweise harmlosen deutschen Herbststürme der vergangenen Jahre bescherten der Windbranche empfindliche Ausfälle.

Shimizu hatte vor drei Jahren angefangen, über ein Paradox der Windbranche nachzudenken. Gerade, wenn der Wind am heftigsten weht, fallen die Windräder aus und die erneuerbare Energie versiegt. In starkem, böigen Wind ab einer Geschwindigkeit von etwa 80 Stundenkilometer müssen sich konventionelle Generatoren abschalten. Schlimmer noch: Stürme sind einer der Hauptursachen für teure Reparaturen.

Gerade die tropischen Wirbelstürme sind jedoch mit gewaltigen Energiemengen aufgeladen. Ein einziger Taifun setzt in Form von Verdunstung und Wind das 200-Fache der weltweiten Kapazität zur Stromerzeugung frei. Das ist zwar nur ein theoretischer Wert, weil sich davon nur ein kleiner Bruchteil nutzbar machen lässt. „Doch wenn ein Land auf neue Stromquellen umstellen will, kann es dieses Potenzial nicht ignorieren“, sagt Shimizu.

Das Produkt von Challenergy verzichtet auf den Propeller an einem Mast, der die herkömmlichen Windräder ausmacht. Der Generator besteht stattdessen aus drei aufrecht stehenden Walzen. Die Walzen können sich um ihre eigenen Mittelachsen drehen. Sie sind zudem fest in einen Rahmen eingespannt, der sich als Ganzes an der Basis wiederum drehen lässt. In bisschen sieht das Ding aus wie das Rührteil eines überdimensionaler Handmixers, das aus dem Boden ragt.

 

Robuste Bauweise

Den Antrieb liefert der sogenannte Magnus-Effekt, eine besonders Phänomen der Strömungstechnik. Zylinder, die sich drehen, bewegen sich in einer Strömung seitlich. In den Generatoren von Challenergy treibt daher in der Startphase ein Elektromotor die Walzen an. Sie drehen sich, um den Effekt zu starten. Das ganze Oberteil mit allen drei Walzen setzt sich dann im Wind in Bewegung. 

Shimizus Team hat das Gerät so ausgelegt, dass es dem Zweieinhalbfachen der Orkanstärke widerstehen kann. Es hält Böen bis fast 300 Kilometer pro Stunde aus. Die Beaufort-Skala endet bereits bei 118 Kilometern pro Stunde mit Windstärke 12. Das Ding ist also enorm robust. Bei normalem Wind steht es dafür passiv in der Landschaft herum. Es ist zu träge, um sich in Bewegung zu setzen.

Die neuen Generatoren sollen traditionelle Windparks auch nicht ersetzen, sondern ergänzen – vor allem in Regionen, die oft von Stürmen getroffen werden. Die robusten Walzen übernehmen getreulich gerade dann den Dienst, wenn die Stürme die konventionellen Windräder in die Knie zwingen.

Seit der Atomkatastrophe von Fukushima vor sechs Jahren importiert Japan fast neun Zehntel seines Energiebedarfs in Form von Öl, Gas und Kohle. Die Kernreaktoren, mit denen das Land bis zu 40 Prozent des Stroms herstellen wollte, stehen still. Die Rechnung für die Energieimporte wird jedoch in astronomische Höhe steigen, falls der Ölpreis wieder anzieht. Shimizu ist daher überzeugt, sich die Regierung sich der Idee nicht verschließen kann, die Windenergie maximal auszuschöpfen.

 

Finn Mayer-Kuckuck, Tokio
Keywords:
Taifun | Japan | Windstrom | Rotorblatt | Generator
Ressorts:
Technology

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