Ein Hauch ist nicht genug

Der Heilige Gral in Sachen Windturbinen? Gigantische, zehn Megawatt erzeugende, auf hoher See installierte Apparate, die zweimal so groß sind wie alles was man bisher gesehen hat, und die durch ihre ökonomische Leistungsfähigkeitden globalen Energiemarkt verändern könnten.

Britische, amerikanische und norwegische Ingenieure wetteifern um den Entwurf und Bau solcher Apparate. Im Juli gesellte sich eine revolutionäre Konstruktion hinzu: Sie ist einem sich drehenden Ahornsamen nachempfunden und von der Technologie schwimmender Ölplattformen inspiriert. Das Ingenieursbüro Arup soll mit einem wissenschaftlichen Konsortium und der Unterstützung hochrangiger Unternehmen wie Rolls Royce, Shell und BP an ausführlichen Konstruktionsplänen für den „Aerogenerator“ arbeiten, einer Maschine, die sich um ihre eigene Achse drehen und eine Spannweite von beinahe 275 Meter aufweist. Die ersten Maschinen könnten ab 2013 gebaut werden.

Doch das britische Team aus Konstrukteuren und Ingenieuren, das bereits den botanischen Garten Eden Project realisiert hat, steht in harter Konkurrenz mit anderen Gruppen. Zu Beginn des Jahres kündigte das US-amerikanische Windkraftunternehmen Clipper Pläne zum Bau der Britannia-Turbinen im Nordosten von England an. Sie sollen eine Leistung von zehn Megawatt erzeugen.

Auf Grundlage einer vergrößerten Version der konventionellen Windturbinen, die heute überall in Großbritannien zu sehen sind, werden diese Giganten zwar im Meeresgrund verankert, stehen aber dennoch etwa 180 Meter über den Wellen. Wenn sie sich als technisch und finanziell realisierbar erweisen, sollte jede dieser Turbinen in der Lage sein, Energie für die Versorgung von 5.000 bis 10.000 Wohnungen zu erzeugen und könnte nach Angaben von Clipper im Laufe ihrer 25-jährigen Laufzeit das Äquivalent zu zwei Millionen Barrel Öl produzieren.

Wie Ölplattformen versenkt

Unterdessen plant die norwegische Firma Sway den Bau riesiger schwimmender Turbinen, die mit 100 Meter langen Masten im Meeresboden verankert sind und senkrecht aus dem Wasser ragen. Ein EU-finanziertes Forschungsprojekt untersucht ebenfalls Turbinen mit Leistungen von acht bis zehn Megawatt, amerikanische und dänische Firmen entwickeln ähnlich effiziente Maschinen. Die Prototypen sollen in drei Jahren fertig sein.

„Es ist großartig, dass ein harter Wettbewerb um die Beherrschung des globalen Offshore-Windmarktes begonnen hat“, sagt Feargal Brennan, Chef des Instituts für Offshore-Technik an der Cranfield University, die einen Teil der Entwicklungsarbeit für den Aerogenerator leistete. „Die neue Aerogenerator-Turbine baut auf eine Technologie auf, mit der Ölplattformen halb versenkt werden können und muss daher nicht die gleichen Gewichtsanforderungen erfüllen wie normale Windturbinen. Die radikal neue Konstruktion ist nur halb so hoch wie eine vergleichbare schwimmende Turbine.“ So entstünden Turbinen, die 20 Megawatt und mehr produzierten.

Die größten Windturbinen, die es gegenwärtig gibt, werden auf etwa drei Megawatt geschätzt. Im Vergleich dazu misst man die Kapazitäten von Kohlekraftwerken eher in Gigawatt – es würden daher zum Beispiel 180 der neuen Riesenturbinen benötigt, um so viel Energie zu erzeugen, wie das neue Kohlekraftwerk, das in North Ayshire in Schottland gebaut werden soll. Nach Ansicht der Ingenieure sind die maßstäblichen Verhältnisse das Entscheidende in der Windenergie. Verdoppelt man den Durchmesser einer herkömmlichen Windturbine, führt dies theoretisch zu vier Mal so viel Energie, die Turbine wiegt dann aber auch acht Mal so viel und kann achtfache Kosten verursachen. Offshore-Windkraft wird von vielen deshalb als die Zukunftssparte der erneuerbaren Energien betrachtet, weil größere Maschinen auf dem Wasser konstengünstiger zu transportieren und zu installieren sind und weil der Wind auf dem Meer wesentlich zuverlässiger weht. An Land müssen riesige Pfeiler und Rotorblätter auf entlegene Hügel geschafft werden und es kann Jahre dauern, bis man eine Baubewilligung erhält. Trotzdem sind die heutigen Offshore-Turbinen derzeit noch um 30 bis 50 Prozent teurer als ihre terrestrischen Gegenstücke, schwerer in Stand zu halten und rosten leichter. Dennoch wird der Markt für Offshore-Energie auf mehrere hundert Milliarden Dollar pro Jahr wachsen. Die Europäische Windenergievereinigung prognostiziert, dass Europa die Produktion von Windenergie von heute weniger als zwei auf mehr als 150 Gigawatt im Jahr 2030 erhöhen wird.

Im innereuropäischen Wettbewerb hat Großbritannien Dänemark 2008 überholt und ist nun mit 330 auf dem Meer installierten Turbinen weltweit führend. Gleichzeitig verfügt es über die ambitioniertesten Pläne zur Erschließung der im Wind liegenden Ressourcen und will bis 2012 ausreichend Turbinen für die Erzeugung von 12 Gigawatt Strom installieren. Hierfür würden allerdings 2.500 der gegenwärtig größten verfügbaren Maschinen mit einer Leistung von je 5 Megawatt benötigt. Der britische Direktor von Greenpeace sagt hierzu: „Es ist von entscheidender Bedeutung, dass die Regierung des Vereinigten Königreiches die Entwicklung der Meereswindenergie nicht behindert, indem sie zur Erlangung kurzfristiger Ziele die Budgets kürzt. Die Befriedigung unseres gesamten Energiebedarfs hängt davon ab.“