Am 06. Januar 1997 im Arbeitskreis Windkraft der Landesinitiative Zukunftsenergien NRW gehaltenes Referat, das heute noch aktuell ist).

Windkraftanlagenbau in Deutschland und dessen Zukunft.

Der Einsatz von Windkraftanlagen zur Stromerzeugung hinkt weltweit hinter seinen Möglichkeiten her. Der Einsatz in Schwellen- bzw. in Entwicklungsländern ist gar rückläufig. Aber gerade hier wäre ein vermehrter Einsatz von Windkraftanlagen zur Vermeidung von Waldrodungen zu Heizzwecken von Wichtigkeit (Stabilisierung des Weltklimas durch Erhaltung der Regenwälder). Bremsend wirken sich hier vor allem die hohen Preise und Folgekosten heute bekannter Windkraftanlagen-Typen mit Horizontalrotoren sowie deren komplexe Technik aus.

Aber auch in Deutschland, das auf Grund sehr hoher Subventionsförderungen z. Z. noch weltweit beim Bau und Einsatz von Windkraftanlagen führt, ist eine Stagnation zu erwarten, die sich zu einem empfindlichen Rückschlag entwickeln könnte, wenn folgende Negativfaktoren in ihrer Gesamtheit greifen:

1. Das neue Stromdurchleitungsgesetz
2. Subventionsabbau bei Windkraftanlagen durch die EU
3. Gefährdung der menschlichen Gesundheit durch herkömmliche Windkraftanlagen (optisch/akustische Beeinträchtigung)
4. Die sich hieraus ergebenden gesetzgeberischen Einschränkungen
5. Fehlende Stellflächen für die Errichtung neuer Windkraftanlagen

Zu 1) Der Strompreis in Deutschland ist immer noch ca. 30 % teurer als in den meisten EU-Nachbarstaaten. Nach Greifen des Stromdurchleitungsgesetzes wird dieser erheblich fallen. Dies wird dann auch für die von den Versorgungsunternehmen zu zahlende Einspeisungsvergütung von Strom aus Windkraft gelten.

Zu 2) Zusätzlich gibt es verstärkt Bestrebungen von EU-Seite, die in Deutschland gezahlten Subventionen für Windkraftanlagen abzubauen und Windkraftanlagen hier sogar mit einem allgemeinen Förderungsverbot zu belegen.

Zu 3) und 4) Die ersten Klagen gegen Windkraftanlagen mit Horizontalrotoren (Gefährdung der menschlichen Gesundheit) sind gerichtsanhängig und haben größte Aussichten auf Erfolg. Die sich hieraus ergebenden Urteile werden zu neuen gesetzgeberischen Einschränkungen bei der Errichtung und dem Betreiben von Windkraftanlagen in Deutschland führen und Pilotfunktion für andere EU Staaten haben.

Zu 5) In einem so dichtbesiedelten Land, wie Deutschland, wird die Standortsuche für neue Windkraftanlagen immer schwieriger. Große Freiflächen, wie sie von gängigen Anlagen benötigt werden, werden immer seltener zu finden sein. In gebündelter Form könnten diese Probleme zukünftig das Aus für den kommerziellen Einsatz von Windkraftanlagen mit Horizontalrotoren in Deutschland bedeuten. Auch der Export dieser Anlagen würde hierunter stark leiden.

Was uns demnach fehlt, ist ein effizientes, kostengünstiges Windkraftanlagen-System, das möglichst ohne Subventionen auskommt, das einen geringen Platzbedarf benötigt, einfach und robust ist und sich deshalb im besonderem Maße für den Export, besonders für den Export in Entwicklungsländer eignet und das, durch selbsttätige Anpassung an unterschiedliche Windstärken, besonders binnenlandtauglich ist. Kurzum, ein universelles Windkraftanlagen-System, das als Klein- oder Großanlage im Binnenland oder an der Küste, off shore auf Plattformen oder als Energieboje in Binnenseen, Flüssen oder in Vorküstenbereichen eingesetzt werden kann.

Ein von uns für Windkraftanlagen entwickelter Vertikalrotor in Form und Funktion eines völlig neuartigen Systemes könnte dieses Spektrum - einschließlich nachfolgend aufgeführter Leistungen - abdecken. Damit würde diese Neuentwicklung den heute bekannten WKA in Form von Horizontal- oder Vertikalrotoren in folgenden Punkten überlegen sein.

1. Reduzierung der Herstellungskosten von WKA auf 70 %.

2. Niedrigere Wartungskosten.

3. Minimale Schallemissionen u. optische Beeinträchtigungen.

4. Geringer Platzbedarf, ca. 25 % heutiger Standflächen.

5. Einfacher, robuster Aufbau (kein Getriebe, keine Nachführung).

6. Möglichkeiten zur Leistungserweiterung durch einfaches Aufstocken.

7. Leistungsanpassung an unterschiedliche Windstärken durch Selbssteuerung.

Funktionsprinzip: Durch zwei oder drei durchgehende, rinnenförmig ausgebildete und mehrfach kreisförmig um eine Vertikalrotorenachse gewendelte Windführungsbleche mit innenliegenden Quer- bzw. Arbeitsblechen wird gegenüber bekannten Vertikalrotoren (u. a. Savoniusrotor) ein absolut konstanter und erheblich vergrößerter Anströmquerschnitt als Arbeitsfläche erreicht. Dies bringt neben einem optimierten Rundlauf der Rotorenachse eine stark verbesserte Leistung. Damit wäre es erstmalig möglich, auch Großvertikalrotoren mit besonders hohen Leistungen zu bauen. Durch die schräge Stellung der Wendel werden die zu verdrängenden Luftmassen nicht mehr wie bei bisherigen senkrechten Leitblechen (technischer Stand) vor sich hergeschobenen, was einen Großteil der Leistung aufzehrte, sondern sanft umgeleitet, wobei nur noch wenig Leistung verloren geht. Der Aufbau der Anlage ist einfach, robust, wartungsfreundlich und sehr kostengünstigt.
Mittels Selbst- oder Fremdsteuerung der Querbleche kann eine mit dem neuen Windführungssystem ausgestattete Windkraftanlage eine große Bandbreite unterschiedlicher Windgeschwindigkeiten nutzen. Sie wäre deshalb im höchsten Maße binnenlandtauglich und würde bereits in Schwachwindgebieten äußerst rentabel arbeiten. Bei entsprechender Abstagung könnte durch eine zusätzliche Verlängerung der Windleitbleche mittels eines weiteren Rotorachsenaufsatzes die Leistung der Windkraftanlage erweitert werden. Mit dieser neuen Rotorenform wäre es erstmalig möglich, die Chancen der Windkraft in Deutschland gegen anstehende Widerstände nachhaltig zu stärken.
Neben dem erstmaligen Einsatz von Vertikalrotoren in großen, leistungsstarken Windkraftanlagen, bestünde nunmehr auch die Möglichkeit, kleine, rentabel arbeitende Rotoren zu bauen. Diese könnten, zusammen mit den niedrigen Schallemissionswerten dieser Rotorenart, auch als Haus-Windkraftanlagen eingesetzt werden, womit zumindest in windreicheren Gebieten, eine sinnvolle flächendeckende Stromversorgung möglich wäre.
Durch den einfachen, robusten Aufbau - besonders aber durch seine geringen Anschaffungs- und Folgekosten - wäre dieser neue Vertikalrotortyp für einen Großeinsatz in Entwicklungsländern bestens geeignet. Hiermit ausgestattete Windkraftanlagen hätten reelle Chancen, das heute noch übliche Abholzen ganzer Waldregionen für die Energiegewinnung zu verhindern.
Außerdem könnten mit diesem neuen Vertikalrotortyp völlig neue Einsatzgebiete erschlossen werden. Seine Ausgestaltung und Wirkungsweise machen ihn besonders tauglich für den Einsatz auf Schwimmkörpern wie z. B. Schwimmbojen. Diese könnten so weit von der Küste weg stationiert werden, dass das Landschaftsbild sowie die Küstenbevölkerung selbst nicht beeinträchtigt würden. Auch ein Einsatz in Binnenseen oder Flüssen wäre denkbar. Die Beeinträchtigung hierbei wäre gering.
Bei der Stromselbstversorgung wäre der Einsatz dieses neuen Vertikalrotorstypes auch auf Pult- oder Satteldächern von Gebäuden denkbar und aufgrund seiner Funktionsweise hier besonders effizient.