Momentan haben gängige Windturbinen Rotoren mit einer Länge von rund 50 Metern und können etwa ein bis zwei Megawatt Strom erzeugen. Eine der größten Anlagen, die bereits in Betrieb ist, hat 80 Meter lange Rotoren und eine Leistung von 8 Megawatt. Bis 2030 wollen die USA 20 Prozent ihres Energiebedarfs aus Windenergie decken. Dazu bedarf es nicht nur einem Ausbau an Betriebsanlagen, die Kapazität der einzelnen Turbinen muss ebenfalls deutlich erhöht werden.
Eine von der University of Virginia geleitete Forschungsgruppe, bestehend aus Forschern von der University of Illinois, der University of Colorado, der Colorado School of Mines, dem National Renewable Energy Laboratory und Sandia National Laboratories haben eine staatlich Förderung von 3,56 Millionen Doller erhalten. Sie sollen in den nächsten Jahren Windturbinen entwickeln, die bis zu 50 Megawatt Energie erzeugen können. Ihre Pläne für eine so effiziente Anlage sehen Rotoren mit eine Länge von mehr als 200 Metern vor. Die Schwierigkeit dabei ist, dass Rotoren mit einer solch enormen Länge äußerst stabil konstruiert sein müssen, gleichzeitig aber nicht zu schwer sein dürfen und das Projekt nur dann effizient sein kann, wenn Bau und Wartung der Anlage nicht bereits Unsummen verschlingen.
Was die Stabilität betrifft, wollen sich die Entwickler einiges von Palmen abschauen. Bisher war es so, dass Rotoren steifer und damit schwerer werden mussten, je länger sie wurden. Die neuen sogenannten Segmente Ultralight Morphing Rotors (SUMR) setzten auf ein anderes Konzept. Sie sollen aus einzelnen Segmenten bestehen, die durch elastische Verbindungselemente zusammengesetzt werden. Wer schon einmal eine Palme bei starkem Wind gesehen hat, dem ist aufgefallen, dass sich alle Äste vom Stamm weg in Windrichtung bewegen. Genau das sollen die SUMR durch die elastischen Verbindungselemente auch können. Bei sehr starkem Wind sollen sie sich vom Turm weg waagrecht in den Wind stellen, um so Beschädigungen zu vermeiden. Wird der Wind wieder schwächer breiten sich die Rotoren wieder aus und nutzen den vorhandenen Wind optimal um Energie zu produzieren.
Die Erwartungen aller Beteiligten sind groß, ihr Ziel ist es, die Vereinigten Staaten zum „World Leader in Wind Energy“ zu machen.
Mehr zum Thema Tech
In der Kategorie Tech informieren wir über nützliche Entwicklungen und Gadgets, die Strom erzeugen, Wasser sparen und uns helfen, der Umwelt etwas Gutes zu tun. Mit folgenden Links gelangst du der Reihe nach zu mehr Artikel in diesem Themenbereich für Einsteiger bis zu Profis.
Bild: Randy Montoya, Sandia Labs
