Robert Klatt
Das Touchwind Mono soll den Bau von Offshore-Windparks durch seine simple Konstruktion deutlich günstiger machen.
Eindhoven (Niederlande). In Deutschland scheitert der Bau neuer Windkraftwerke oft an Demonstrationen der Anwohner, die teilweise auf Verschwörungstheorien wie angebliche Gesundheitsrisiken zurückgehen. Immer mehr neue Windräder werden deshalb in Offshore-Windparks errichtet. Deren Bau und Betrieb ist wegen der komplexen Logistik, der Verankerung im Meeresboden und der Wartungsarbeiten aber deutlich teurer als Anlagen an Land.
Das Unternehmen Touchwind hat deshalb ein neues Konzept entwickelt, dass die Kosten von Offshore-Windrädern deutlich reduzieren soll. Das sogenannte Touchwind Mono nutzt statt drei Rotorblättern nur ein großes Rotorblatt. Bei einer Länge der Flügel von 200 Metern erreicht es eine Maximalleistung von 12 Megawatt.
Um eine Anpassung an variierende Windgeschwindigkeiten zu ermöglichen, ist es üblich, die Neigungswinkel der Rotorblätter zu modifizieren. Im Fall des Touchwind Mono-Modells wird jedoch auf diese Anpassungsmethode verzichtet. Stattdessen kann die Windkraftanlage sich bei einer geringen Windgeschwindigkeit in eine nahezu horizontale Position neigen. Bei hohen Windgeschwindigkeiten entsteht hingegen ein Auftriebseffekt, der dazu führt, dass das Windkraftwerk eine annähernd vertikale Position einnimmt.
Das Windenergiesystem ist auf einer schwimmenden Plattform installiert, die mittels Ankerketten am Meeresboden fixiert ist. Ein in der Nähe der Anlagenspitze positioniertes Bojensystem, das mit einem Seil verbunden ist, übt eine abwärts gerichtete Zugkraft aus. Diese wird jedoch durch einen entgegenwirkenden Auftrieb kompensiert, wodurch verhindert wird, dass die Rotorblätter mit der Wasseroberfläche in Kontakt kommen.
Im Falle einer annähernd vertikalen Ausrichtung der Anlage minimiert sich die angreifende Windfläche der Rotorblätter automatisch. Diese Konfiguration begrenzt die Rotationsgeschwindigkeit und soll dadurch potenzielle Schäden vermindern. Durch die vertikale Ausrichtung wird zudem die Boje aus dem Wasser gehoben, was eine Reduzierung des Auftriebs zur Folge hat. Infolgedessen übt die Boje mit ihrem Gegengewicht eine zusätzliche Zugkraft aus, die die Anlage in eine näher an der Wasseroberfläche liegende Position zieht.
Das entwickelte Windenergiesystem ist dafür konzipiert, Windgeschwindigkeiten von bis zu 252 km/h standzuhalten. Zum Vergleich: Konventionelle Offshore-Windkraftanlagen müssen bei Geschwindigkeiten über 90 km/h außer Betrieb genommen werden, um potenzielle Schäden zu vermeiden. Laut Herstellerangaben verspricht das Mono-Design zudem eine erhöhte Energieausbeute und eine potenzielle Kosteneffizienzsteigerung in der Produktion von bis zu 30 Prozent im Vergleich zu traditionellen Systemen.
In vorläufigen Tests wurde das Mono-System bereits im kleineren Maßstab erprobt. Der nächste Evaluierungsschritt umfasst den Einsatz eines Prototyps mit einer Rotorblattlänge von 6 Metern. Der Zeitrahmen für anstehende Testphasen im maritimen Umfeld sowie für die Markteinführung ist gegenwärtig bisher nicht festgelegt.
