Flugwindkraft: Sind Drachen eine Alternative zu stationären Windrädern?

Winkraft bedeutet nicht nur saubere Energie, sondern vor allem in Deutschland auch wütende Anwohner:innen sowie Naturschützer:innen, die vor den möglichen Folgen des Ausbaus für Vögel und Fledermäuse warnen. Aber die großen, stationären Windräder sind nicht die einzige Möglichkeit, die Kraft des Windes zu elektrischer Energie zu machen. Bei der Airborne Wind Energy (AWE) oder Flugwindkraft werden große Flugobjekte in großer Höhe genutzt, um Strom zu erzeugen.

Energiegewinnung in großen Höhen

Die Flugobjekte, die im Rahmen von Flugwindkraft zum Einsatz kommen, erinnern teilweise an Drachen, andere aber wirken wie große Flugzeuge mit einigen Rotoren. Die Generatoren, die aus der mechanischen Bewegung dann elektrische Energie machen, sitzen entweder direkt im Flugobjekt oder in Einer Bodenstation. Im Fachmagazin “Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems“ setzt sich eine aktuelle Studie mit den Herausforderungen der Technologie sowie ihrem aktuellen Stand auseinander.

Auch in Deutschland gibt es Unternehmen, die sich mit den Möglichkeiten von Flugwindkraft auseinandersetzen. Zu ihnen gehört etwa Kitecraft, ein Münchner Unternehmen. “Flugwindkraftwerke sind günstiger herzustellen, einfacher zu transportieren und haben einen höheren Wirkungsgrad. Wenn Sie all diese Vorteile haben, warum sollte dann jemand eine herkömmliche Windkraftanlage bauen?”, so Florian Bauer, CTO des Unternehmens.

Besser für die Umwelt und effizienter

Zumindest in der Theorie sind die Flugwindkraftanlagen ihren traditionellen Verwandten am Boden überlegen. Moderne Windräder kommen derzeit auf eine maximale Höhe von 250 Metern. Die durchschnittliche Höhe hierzulande beträgt indes lediglich 130 Meter. Ein Flugwindkraftwerk kann dagegen bis zu einer Höhe von 500 Metern aufsteigen. In dieser Höhe herrschen bereits Höhenwinde, die wesentlich beständiger sind als die Winde der unteren Luftschichten.

Außerdem beschränken die Flugwindkraftwerke im Gegensatz Windrädern weder die Sicht noch stellen sie eine große Gefahr für Vögel oder Fledermäuse dar, da die meisten dieser Tiere nicht in solchen Höhen unterwegs sind. Hinzu kommt, dass die Bodenstationen kleiner sind und der Aufbau von den Materialkosten her günstiger ist. In entlegenen Gebieten könnte die Technologie eine echte Alternative zu klassischen Windrädern darstellen.

Herausforderungen für die Technologie

Allerdings existieren diese Vorteile bisher vor allem auf dem Papier. In der Realität steckt die Technologie noch in den Kinderschuhen. Vor allem Startups wie das bereits erwähnte Unternehmen Kitekraft aus München, aber auch Starsails Power aus Hamburg treiben die Entwicklung von Flugkraftwerken voran.

Wie jede Technologie hat auch die Airborne Wind Energy Nachteile. Durch die größere Höhe besteht eine größere Gefahr für den Luftverkehr, zumal ein dünnes Kabel wesentlich leichter zu übersehen ist als eine Windkraftanlage. Aufgrund der Höhe besteht natürlich eher keine Gefahr für Verkehrsflugzeuge, aber Kleinflugzeuge wie etwa Segelflugzeuge halten sich durchaus öfter in solchen Höhen auf.

Des Weiteren bestehen erhöhte Anforderungen an das Material. Das Flugobjekt darf nicht abstürzen und muss in der Lage sein, auch Stürmen und Gewittern zu trotzen. Zudem muss das Flugobjekt sich im Idealfall in großen Achten im Himmel bewegen. Keinesfalls darf es sich unkontrolliert bewegen, es sind also komplexe Steuerungsmechanismen nötig.

Alternative zu Windrädern?

Sollten diese Herausforderungen gemeistert werden können, gäbe es eine Alternative zu klassischen Windrädern, die diese in Sachen Leistung sogar noch übertreffen könnte.

Skeptiker merken derweil an, dass die Technologie bisher weder wirklich ausgearbeitet noch etabliert sei. In einem Bericht des US-Energieministeriums hieß es 2021, AWE sei “unreif und unbewiesen”.

Bei Google etwa hat man entsprechende Pläne auch bereits wieder ad acta gelegt. Das Unternehmen Makani Power, bei dem es sich um ein Startup handelte, dass Googles Forschungsabteilung Google X zugeordnet war, gab die Entwicklung von Flugwindkraftanlagen 2020 wieder auf. Der Weg zur Wirtschaftlichkeit sei deutlich länger und mit mehr Risiko behaftet als angenommen, hieß es damals zur Begründung.

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