50 Jahre Strom aus einem Taifun!

Mit einem Taifun, 50 Jahre Strom für Japan? Was sich anhört wie ein schlechter Witz soll vielleicht bald Wirklichkeit werden. Doch wie kommt man auf die wahnwitzige Idee, Windenergie aus einem Taifun zu beziehen. 2011 entschied sich Japan zu einer 180-Grad-Wende, nachdem ein Erdbeben in Japan 19.000 Menschen das Leben kostete und im Atomkraftwerk Fukushima-Daiichi 3 Kernschmelzen auslöste. So importiert Japan einen Großteil seiner Energie und bezieht den Rest aus erneuerbaren Energien.  Allerdings spielt die Windkraft eine verhältnismäßig kleine Rolle, es wird eher auf Solarenergie gesetzt. Die Frage ist – Warum?

Das Problem bei der Erzeugung von Strom durch Windkraftwerke in Japan sind die bereits angesprochenen Taifune. Da diese eine solch enorme Kraft und Energie mit sich bringen, beschädigen sie herkömmliche Windkraftanlagen, welche nicht für solche Windgeschwindigkeiten ausgelegt sind.

Doch was ist die Lösung?

An einer Lösung dieses Problems arbeitet seit 2013 das StartUp Challenergy. „Seit Jahrzehnten bringt Japan Windturbinen im europäischen Stil an, die nicht für Taifunzonen konzipiert sind, und hat sie ohne sorgfältige Überlegung installiert – sie sind fast vollständig gebrochen“, sagt Shimizu. Dennoch schreibt er den Taifunen ein exorbitantes Potential zu. So würde die Energie eines einzigen Taifuns ausreichen um Japan 50 Jahre mit Energie zu versorgen.   Um diese unfassbare Energie nutzbar zu machen entwickelten er und sein Team eine Taifun-resistente Windkraftanlage. Sie sorgten mit 2 generellen Veränderungen am „Modell Windkraftwerk“ dafür, dass ihre Anlage nicht nur taifun-sicher ist, sondern seine Energie auch nutzbar machen kann.

Zunächst entwarf Shimizu einen omnidirektionalen, vertikal ausgerichteten Windrotor. Einfacher gesagt ist das eigentliche „Windrad“ nun ein Hohlkörper, dessen Wände aus den Rotorblätter bestehen. Außerdem ist der Rotor nun nicht mehr waagerecht ausgerichtet, wie bei einem herkömmlichen WKW, sondern senkrecht. Diese bauliche Veränderung hat zur Folge, dass der Wind nun nicht nur aus einer Richtung kommen kann. Sondern er kann, wie bei einem Taifun üblich, aus jeder Richtung kommen und sorgt trotzdem dafür, dass sich der Rotor dreht.  Zweitens integrierten Shimizu und sein Team den Magnus-Effekt. Der Magnus-Effekt ist ein Phänomen, das beschreibt, welche Kraft ein rotierender Körper in einer Strömung erfährt, die ihn quer zur Strömungsrichtung bewegt. Dieser Effekt ist hauptverantwortlich für die Beschädigung der normalen Windräder durch Taifune. Bei der neuen Anlage von Challenergy ist es nun möglich die Mittelstange anzuziehen. Damit ist es möglich die Geschwindigkeit des Rotors zu beeinflussen und so unkontrollierte Bewegungen auszuschließen.

Ist Japan bald unabhängig von konventioneller Energie?

Diese Frage ist ganz klar mit „Nein“ zu beantworten. Auch wenn die Technologie viele Probleme löst die konventionelle Windkraftwerke in Japan haben, steckt sie doch noch in den Kinderschuhen. So möchte Shimizu zunächst einmal Anlagen am Olympiastadion und auf dem Tokyo-Tower anbringen, um erste Praxisergebnisse zu bekommen. Bei einer Simulation im Juli 2015 kam die Anlage auf einen Wirkungsgrad von 30%-40%, was etwas weniger ist als der Wirkungsgrad herkömmlicher Windkraftanlagen. Allerdings kann man diese ja auch nicht im Taifun einsetzen. Da ein Taifun in relativ kurzer Zeit horrende Energiemengen in die Windkraftanlage gibt, welche in dieser Zeit nicht verbraucht werden kann, kommt es zu einem Energieüberschuss. Daraus ergibt sich ein  weiteres großes Problem, das die Technologie hat. Denn elektrische Energie lässt sich derzeitig nur in sehr begrenzter Menge speichern, weit außerhalb der Dimensionen, welche ein Taifun mit sich bringt. Vergleichbar ist dies mit dem Wasser sammeln in der Wüste. Einmal Im Jahr regnet es in absurden Mengen und das restliche Jahr gar nicht mehr. Nun fängt man es mit einer Dachfläche und Rinne (WKW) auf, hat aber keine Tonnen (Energiespeicher) um es hinein zu füllen. Somit wird es versiegen und ist nicht mehr nutzbar. Folglich entwickelte Challenergy eine Technologie, die ein Hauptproblem löst, aber direkt auf ein Neues stößt.

 

Quellen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Stromerzeugung_in_Japanhttp://edition.cnn.com/2016/09/27/asia/typhoon-catchers-japanchallenergy/

http://www.trendsderzukunft.de/challenergy-diese-turbine-kann-die-kraft-eines-taifuns-in-energie-verwandeln/2016/09/29/

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