Rimdrives: Flügellose Windkraftwerke speichern überschüssige Energie in flüssiger Luft

Das US-Unternehmen Keuka Energy möchte in Zukunft Luft verflüssigen um überschüssige Windenergie zwischen zu speichern, die wiederum bei Windflauten reaktiviert werden kann. Mit Hilfe dieses modernen Energiespeichers soll die Windenergie in Zukunft eine gewisse Kontinuität erfahren. Für die moderne Form der Energiegewinnung und konstanten Bereitstellung, setzt Keuka Energy nicht nur auf das Verfahren der kryogenen Energiespeicherung, sondern auch auf neuartige Windräder, die Rimdrives genannt werden und statt Flügel nur noch einen Rahmen mit Lamellen besitzen. Rimdrives sollen effizienter und auch leiser sein als konventionelle Windräder.

Windstrom sorgt für Schwankungen

Windkraftwerke sind, genauso wie Solaranlagen, definitiv eine saubere Möglichkeit Strom zu gewinnen. Es wird immer Wind und Sonne auf der Erde geben, während natürliche Ressourcen wie Holz, Kohle und Öl Gefahr laufen zu versiegen beziehungsweise eine bedrohliche Knappheit zu erfahren. Erneuerbare Energien haben jedoch einen Schwachpunkt, bei zu starkem Wind oder zu langer Sonneneinstrahlung, kommt es zu einer Überproduktion von Strom, die wiederum extreme Schwankungen im Netz verursacht. Es ist daher nicht selten, dass bei zu viel Produktion Teile der Anlagen aus Sicherheitsgründen vom Netz genommen werden. Der überschüssige Strom bleibt dabei auf der Strecke. Umgekehrt ist die Lage genauso brenzlich, wird nämlich zu wenig Strom produziert müssen auch diese Schwankungen ausgeglichen werden. Floglich springen Kohlekraftwerke wieder ein. Es wird daher intensiv nach Möglichkeiten gesucht den Strom bei einer Überproduktion zwischen zu speichern. Als konventionellste Lösung fungieren hierbei riesige Akkuspeicher. Die Effizienz der Akkus ist jedoch bekanntlich ziemlich gering. Mehr Potential hingegen bieten Lösungen wie Pumpspeicherkraftwerke, die durch den von Offshore-Windparks gewonnen Strom betrieben werden. Eine zweite Möglichkeit bietet das bereits angesprochene Verfahren der kryogenen Energiespeicherung.

Verflüssigte Luft als Energiespeicher

Flüssigkeit und Luft passt der allgemeinen Auffassung her nicht gerade optimal zusammen, dennoch kann man hieraus einen interessanten und effektiven Energiespeicher formen. Zunächst wird dabei der Strom von der Offshore-Windanlage auf dem Wasser produziert. Überschüssiger Strom wird in der Folge genutzt um Luft so weit herunter zu kühlen, bis diese flüssig wird. Bei Flauten, wird die flüssige Luft dann wieder erwärmt bis der gasförmige Aggregatszustand werneuterreicht wird. Die aufsteigende Luft treibt dann eine Turbine an, die wieder Strom erzeugt.

Rimdrives als effizientere Windkraftanlagen

Keuka Energy setzt bei dem neuen Windkraftwerk nicht auf herkömmliche Windräder, sondern auf sogenannte Rimdrives. Auf dem ersten Blick ähneln die Konstruktionen eher einem Riesenrad, dessen Kanzeln miteinander verbunden sind. Statt der typischen drei überdimensionalen Flügel, kommen aus Aluminium gefertigte Lamellen zum Einsatz, die in einem Rahmen integriert sind. Die Alu-Lamellen kosten nur ein Zehntel der konventionellen Flügel. Ein weiterer Vorteil bei den Rimdrives ist zudem, dass diese ohne teure Getriebe auskommen. Auf einer V-förmigen Plattform installiert, werden die Rimdrives mit der Verflüssigungstechnologie zur Zwischenspeicherung überschüssiger Energie zusammengeführt. Die Rimdrives können bei Windgeschwindigkeiten von 4 Metern pro Sekunde bis 20 Metern pro Sekunde arbeiten und Strom produzieren.