Windkraftanlagen drehen sich vor Sonnenaufgang in einem Windpark. | dpa

Effektivere Windräder Strom auch bei lauen Lüftchen

Stand: 16.01.2022 09:39 Uhr

Bei der Energiewende spielt Windkraft eine wichtige Rolle. Zwei Ingenieure setzen dabei auf die Entwicklung günstiger, effektiver Anlagen: So soll auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten viel Strom erzeugt werden.

Von Jens Eberl und Markus Wollnik, WDR

Markus Becker und Benno Sandmann, Geschäftsführer der windwise GmbH aus Münster, halten stolz ein kleines Windrad in der Hand. Es ist das Modell, das ihre Idee verdeutlichen soll. Mit dieser neuen Anlage soll Windenergie viel effektiver genutzt werden können. Denn aktuell gibt es ein Problem mit dem Wind: Bisherige Windkraftanlagen produzieren vor allem dann Strom, wenn viel Wind weht. Das Netz kann so viel Strom dann aber oft gar nicht aufnehmen, denn die Menge, die in diesen Phasen produziert wird, übersteigt den Verbrauch.

Speichermöglichkeiten gibt es kaum, und den Strom quer durch das Land zu transportieren, ist zu teuer. Hier setzen die beiden Ingenieure aus Münster an. "Wir versuchen, den Stromertrag gleichmäßiger zu machen. Und den Strom gerade dann zu erzeugen, wenn er am meisten wert ist. Nämlich dann, wenn wenig Wind ist. Wenn die Netze noch nicht voll sind", sagt Sandmann.

Leichter, leistungsschwächer, günstiger

Mit dem Strom ist es also anders als beispielsweise mit Wasser. Bei Wasser gibt es Stauseen. Dort wird es gesammelt und dann genutzt, wenn es benötigt wird. Wind wird verarbeitet, wenn er eben da ist. Die aktuellen Windkraftanlagen seien falsch ausgelegt, argumentieren die Ingenieure. Sie seien vor allem für starken Wind geeignet, bei schwachem Wind arbeiteten sie nicht so effektiv. "Sie können das ein bisschen mit einem VW Golf vergleichen, der mit 50 PS ausgeliefert werden kann oder mit 150 PS. 150 PS braucht man normalerweise nie oder nur ganz selten. Und genauso ist das bei der Windenergieanlage", so Becker.

Turbine | MWIDE NRW/Andreas Buck/maxcap-windwise GmbH

Blick in das Maschinenhaus: In Aachen wird die Turbine getestet. Bild: MWIDE NRW/Andreas Buck/maxcap-windwise GmbH

Die Anlage von Becker und Sandmann ist gebaut wie der Golf mit 50 PS: leichter, leistungsschwächer und deutlich günstiger. Bei starkem Wind muss sie sogar herunterreguliert werden, damit sie nicht überlastet wird. "Normal stehen die Rotorblätter flach im Wind, die kann man um die Längsachse drehen, damit sinkt gleichzeitig die Belastungen für die Komponenten", so Becker. Das sei aber nicht schlimm, da bei Starkwind sowieso mehr Strom im Netz sei als benötigt. Bei schwachem Wind arbeite die Anlage genauso gut wie die großen - sie sei dann aber effektiver, weil sie leichter und in der Herstellung kostengünstiger sei als die großen Windkraftanlagen. Das könnte sie auch für den Einsatz in windschwachen Regionen interessant machen.

Umdenken bei der Windenergie

Die Idee der beiden Ingenieure ist also keine technische Revolution. Es ist eher eine neue Denkweise; es ist eine Philosophie, wie Wind effektiver genutzt werden kann.

Der Grund für die bisherige Bauweise der Windkraftanlagen ist auch die Folge einer politischen Ausrichtung. Es geht um die sogenannte Einspeisevergütung nach dem Erneuerbare-Energien-Gesetz. Dies regelt die bevorzugte Einspeisung von Strom aus erneuerbaren Quellen ins Stromnetz und garantiert deren Erzeugern feste Einspeisevergütungen. Das bedeutet, dass die Betreiber der Anlagen für jede Kilowattstunde, die sie liefern, einen festen Preis bekommen. Dabei geht es nur um den Strom, der ins Netz eingespeist wird; ob er vom Verbraucher auch genutzt wird, spielt hingegen keine Rolle. Dementsprechend geht es vielen Betreibern darum, möglichst viel Strom zu produzieren, denn bezahlt wird er ja - egal wieviel er für die Energieversorger gerade wert ist.

Effektiv sei das aber nicht, und zeitgemäß sowieso nicht, sagt Becker. "Wenn die Betreiber ihren Strom selber vermarkten müssten, würden sie anders agieren", ist er überzeugt.

Effektive Windnutzung als Ziel

Mit ihrer Entwicklung wollen die beiden Münsteraner zum Umdenken anregen und so verhindern, dass viel Energie verschwendet wird. Unterstützung kommt aus der Wissenschaft. Peter Vennemann, Professor für Energie und Umwelt an der Fachhochschule Münster, findet das Projekt sehr interessant. Windkraftanlagen könnten viel günstiger gebaut werden. "Aktuell kauft man jede Menge Kupfer, Stahl für den ganzen Triebstrang, für die Lager, für das Getriebe, und dann wird das nur ganz selten benutzt. Und wenn es genutzt wird, dann ist so viel Wind und Strom im Netz, dass der Preis quasi Null ist, man hat also keine Erlöse", so Vennemann.

Das Umdenken habe bereits begonnen, sagt Ingenieur Becker. Der Markt sei im Umbruch - auch durch den Regierungswechsel in Berlin. Das Ziel sei ganz klar, die Energie effektiver zu nutzen und nicht blind das zu bezahlen, was ins Netz eingespeist werde.

EU fördert das Projekt

Die Entwicklung von Becker und Sandmann macht Fortschritte. Das Maschinenhaus der Turbine gibt es schon. Es wurde von einer Maschinenfabrik in Erkelenz gebaut und hat eine Gesamtlänge von zwölf Metern. Die EU hat rund vier Millionen Euro Fördergelder beigesteuert. Gemeinsam mit der Technischen Hochschule in Aachen haben Becker und Sandmann den Prototypen schon gründlich auf Herz und Nieren getestet. Nun muss die Turbine nur noch aufgestellt werden. Der Gemeinderat in Lienen hat schon zugestimmt. Wenn jetzt noch der Kreis Steinfurt sein Zustimmung gibt, kann es losgehen.

Über dieses Thema berichteten die tagesthemen am 11. Januar 2022 um 22:15 Uhr.