TEIL C

WINDENERGIE - Ausgewählte Länder

Kanada

Kanada, mit seiner Größe, verfügt über eine der besten Windressourcen der Welt. Alleine Québec soll ein Windkraft-Potential von 55.000 MW besitzen. Auch in vielen anderen Provinzen herrschen exzellente Windverhältnisse. Das Canadian Departement for Energy, Mines and Ressources errechnet Ende der 1970er Jahre, daß bis zum Jahr 2000 ein Entwicklungspotential für Windenergie von 6.000 MW möglich sei, und bis 2020 sogar von 17.000 MW. Wie auch überall sonst sind die Anfänge der Entwicklung recht bescheiden.

Als die  Regierung im Jahr 1869 von der Hudson Bay Co. die Privatkolonie Ruperts Land kauft, benannt nach Ruprecht von der Pfalz, Herzog von Cumberland, dem ersten Gouverneur der Gesellschaft, öffnet sie die kanadische Prärie für die Besiedlung. Da die beiden Hauptindustrien der Region, Landwirtschaft und Viehzucht, gleichermaßen viel Wasser benötigen, bietet sich als Lösung der Einsatz von Windpumpen an.

Die erste erfolgreiche Windpumpe mit Holz-Rotorblättern war bereits im September 1854 von dem amerikanischen Mechaniker Daniel Halladay in Neu-England gebaut worden (s.u. USA). Die geniale selbstregulierende Windmühle mit meist um die 30 Blättern ist eine Technik, die perfekt an die Bedingungen der Prärie angepaßt ist. Als im Jahr 1872 die Probleme der Holzknappheit und Zerbrechlichkeit durch neue Blätter aus Stahl gelöst werden, beginnt der Siegeszug dieser Anlagen auch in kanada.

Kleine Windkraftanlagen zur Stromversorgung entlegener Farmen werden in Kanada ab ca. 1920 errichtet. Es handelt sich zumeist um Dreiblattrotoren mit 4 m Durchmessser und bis zu 3 kW Leistung. Die am häufigsten Modelle sind Windlader der US-Firmen Wincharger Corp. und Jacobs Wind Electric Co. Ebenfalls aus dem Jahr 1920 ist der Bau einer Windmühle in Bruderheim durch William Mallon belegt, einen nach Alberta eingewanderten Bauer deutscher Abstammung, der diese zum mahlen von Roggen und Weizen nutzt.

Doch schon in den 1930er Jahren beginnen Windmühlen als Stromlieferanten und Wasserpumpen wieder zu verschwinden, als Elektrizität aus dem Netz zu einer wirtschaftlichen Alternative wird und auch Windpumpen durch elektrischen Pumpen ersetzt werden.

Über frühe Eigenentwicklungen in Kanada konnte ich bislang nichts finden. Doch im Jahr 1975 beginnt eine Reihe interessanter Experimente, als das Unternehmen Canadian National Aeronautical Est. (NAE) die Ausschreibung für einen Darrieus-Rotor von 1 kW bekannt gibt, welche von der Dominion Aluminium Ltd. gewonnen wird. Die daraufhin gebaute Testanlage hat eine Höhe von 4,5 m.

Im gleichen Jahr beginnt sich auch das 1967 in Varennes begründete Institut de recherche d’Hydro-Québec (IREQ), das Forschungsinstitut des staatlichen Stromversorgers Hydro-Québec, mit der Windenergie zu beschäftigen, indem eine 40 kW Vertikalachsen-Windturbine installiert wird.

Im Jahr 1977 oder 1978 wird im Auftrag der Hydro-Québec und in Zusammenarbeit mit dem National Research Council of Canada (NRC) auf den Îles-de-la-Madeleine im Golf des St. Lorenz-Stromes eine Darrieus-Anlage mit 200 kW errichtet (andere Quellen: 230 kW), die an ihrer breitesten Stelle 24 m mißt.

Ab 1984 wird eine noch größere Darrieus-Anlage mit 3,8 MW (o. 4 MW) Leistung gebaut – als Teil des späteren Le Nordais Windparks bei Cap-Chat in Québec (s.u.) und ebenfalls in Kooperation mit dem NRC.

Die zwei gebogenen Rotorblätter der Éole, die 1987 in Betrieb genommen wird, haben eine Höhe von 96 m und einen Durchmesser von 64 m an der breitesten Stelle. Die Windkraftanlage erreicht eine Gesamthöhe von 110 m. Sie wird vom März 1988 bis zum April 1993 kommerziell betrieben und erzeugt in diesem Zeitraum rund 12.000 MWh Strom. Nach einem schweren Sturmschaden wird die Éole allerdings abgestellt und seitdem nur noch als touristische Attraktion genutzt, bei der die Besucher sogar den Schaft betreten können.

Nach einem schweren Sturmschaden wird die Éole 1992 allerdings abgestellt und seitdem nur noch als touristische Attraktion genutzt, bei der die Besucher sogar den Schaft betreten können.

Die Pläne der NAE für eine 300 m hohe 20 MW Anlage werden nun aber ebenfalls gestrichen.

Die Entwicklung dieser Anlagen habe ich bereits ausführlich in dem entsprechenden Kapitelteil über Darrieus-Rotoren behandelt.

Bereits im Jahr 1981 wird die Atlantic Wind Test Site (AWTS) eröffnet, ein nationales Windenergieforschungs- und Testgelände südlich von North Cape, das als gemeinsames Projekt der Regierung Kanadas und der Provinzregierung von Prince Edward Island (PEI) konzipiert wurde und nun zum Grundstein des kanadischen Windenergie F&E-Programms wird, das bei vielen Projekten mit dem o.g. IREQ zusammenwirkt.

Die ab 1990 als AWTS Inc. agierende Institution, die von den beiden Regierungen sowie aus der eigenen Vertragsforschung und Durchführung von Testaufträgen finanziert wird, ist eine Tochtergesellschaft der PEI Energy Corp. in Charlottetown, einer Firma im öffentlichen Eigentum, die für die Verfolgung und Förderung der Entwicklung von Energiesystemen und die Produktion, Übertragung und Verteilung von Energie in jeglicher Form zuständig ist.

Schon früh wird an der AWTS eine 40 kW Anlage von Enertech aufgestellt, außerdem werden Experimente mit einem Darrieus-Rotor durchgeführt, der als ,dynamisch weiche’ Vertikalachsen-Turbine bezeichnet wird (SoftVAWT). Möglicherweise handelt es sich dabei um die gleichen Projekte, die auch in den Referenzen der Hydro-Québec erscheinen (s.o.).

1987 beginnen an der AWTS Versuche mit einem kombinierten Wind/Diesel-System.

Im Jahr 1993 werden eine 65 kW WKA der Firma Atlantic Orient Canada vom Typ AOC 15/50 (s.u.) sowie eine 18/80 WKA  des niederländischen Herstellers Lagerwey Windmaster B.V. installiert, um langfristige Betriebserfahrungen zu sammeln. Es ist die erste Anlage dieses Typs in Kanada, deren Vertrieb durch den lokalen Lagerwey-Vertreter Dutch Industries of Regina aus Saskatchewan erfolgt.

Zwei weitere von Dutch Industries gelieferte Exemplare dieses 80 kW Modells werden 1995 im Dorf Kugluktuk, südlich von Cambridge Bay auf Victoria Island, installiert und erzeugen Strom für die North West Territories Power Corp. (NWTPC). Dabei handelt es sich um eines von drei Wind/Diesel-Projekten, die in Dörfern der Inuit in den kanadischen Northwest Territories (NWT) verwirklicht werden und von denen ein Durchbruch hin zu einer breiten Akzeptanz von Wind/Diesel-Systeme erhofft wird.

Profitieren davon könnten rund 350 abgelegene Gemeinden in Kanada mit einer Bevölkerung von insgesamt etwa 200.000 Personen – die pro Jahr geschätzte 300 Mio. C $ für ihre Stromversorgung ausgeben.

Bei den beiden anderen Projekte werden in Iqaluit auf Baffin Island sowie in Sachs Harbour auf Banks Island in der westlichen Arktis jeweils eine AOC 15/50 WKA der Firma Atlantic Orient Canada ausgestattet, die sich auch mit 33 % an beiden Projekten beteiligt. Besitz und Betrieb der drei Projekte liegt in der Hand der NWTPC.

Auf der Konferenz der Canadian Wind Energy Association (CanWEA) in Québec im Oktober 1997 stellt die Dutch Industries eine neu entwickelte und selbst hergestellte Windpumpe mit 24 radialen Schaufeln vor, die auch bei niedrigen Windgeschwindigkeiten über ein hohes Drehmoment verfügt, wodurch die Notwendigkeit für ein Getriebe entfällt. Dem Unternehmen zufolge habe man bereits 100 Stück der Anlagen verkauft, überwiegend auf dem kanadischen und US-amerikanischen Markt. Danach ist von der  Dutch Industries allerdings nichts mehr zu vernehmen. Lagerwey wird uns hingegen noch häufiger begegnen.

Die wohl einflußreichste Region für die weitere Entwicklung der Windenergie in Kanada ist die Gegend um die Städte Cowley und Pincher Creek im Süden von Alberta, wo bereits 1982 ein Ernie Sinnott auf seiner Farm westlich von Pincher Station eine 44 kW Windkraftanlage von Enertech errichtet.

Ab dem Jahr 1993 beginnt hier in zwei Phasen der Bau des ersten kommerziellen Windparks des Landes. Initiator des Projekts ist der Pionier Dale Johnson, dessen Firma Wind Power Inc. in diesem Jahr auf seinem Familienbesitz eine 150 kW Anlage installiert, deren Ertrag an den Stromerzeuger und -anbieter TransAlta Corp. verkauft wird (s.u.). Dessen Tochterfirma TransAlta Utilities Corp. (TAU), einer der größten Netzbetreiber des Landes, soll bereits 1980 die ersten WKA an sein Netz angeschlossen haben, was sich bislang aber noch nicht verifizieren ließ.

Die von der Wind Power Inc. gemeinsam mit der US-Firma Kenetech Windpower Corp. entwickelte 1. Phase der Cowley Ridge Windfarm startet ihre Stromerzeugung im Dezember 1993 mit 25 Kenetech 33M-VS Turbinen von jeweils 360 kW und einer Gesamtleistung von 9 MW. Im September 1994 geht dann auch die von Kenetech Windpower of California finanzierte, gebaute und betriebene 2. Phase offiziell in den kommerziellen Betrieb, mit 9,9 MW aus 27 WKA – und unter dem Namen Chinook Windfarm , womit die installierte Gesamtleistung 18,9 MW erreicht.

Bereits im August 1994 war diese Projektphase in den Besitz des sogenannten Cowley Ridge Joint-Venture übergegangen, dem auch schon die erste Phase gehört. Dieses Gemeinschaftsunternehmen besteht zu 99 % aus der Cowley Ridge Partnership und zu 1 % aus der Canadian Niagara Wind Power Company Inc., einer im gleichen Jahr in Alberta gegründeten Tochter der Canadian Niagara Power Co. Ltd. (CNPCL) aus Fort Erie, Ontario (s.u.).

Die im Jahr 1892 gegründete CNPCL ist einer der ältesten Energieversorger Kanadas und seit 1950 eine Tochtergesellschaft der Niagara Mohawk Power Corp. (NiMo) aus Syracuse, New York. Diese hatte wiederum außerhalb der Stadt Denmark, New York, 1993 zwei 360 kW Kenetech 33M-VS Turbinen in den Testbetrieb genommen – mit positiven Ergebnissen, die nun zu der Kaufentscheidung führen.

Entwickelt wurde die Chinook Windfarm (auch als Pe-Kun-Nee-Windpark bekannt) ursprünglich ab dem Jahr 1991 gemeinsam von der Chinook Project Inc. aus Calgary, einer Tochtergesellschaft der Nor’Wester Energy Systems Ltd., und der Peigan Nation, einer Gemeinschaft kanadischer Ureinwohner. Die WKA sollten im Peigan Reservat errichtet werden, doch die Peigan Nation verlor die Zuteilung als es ihr nicht gelang die Finanzierung zu sichern und es außerdem versäumte, den Zugang zum Projektstandort vorzubereiten – worauf statt dessen Cowley Ridge ausgewählt und das Projekt wie geschildert umgesetzt wird.

Im März 1995 kauft die CNPCL  die Cowley Ridge Windfarm von der Kenetech Corp. für rund 7,1 Mio. $. Anderen Quellen zufolge übernimmt die CNP im Dezember 99,99 % der Anteile der Wind Power Inc. und der Cowley Ridge Partnership sowie 100 % des Joint-Venture, womit CNP in den Besitz der Anlage kommt. Die CNP ist eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der Opinac, die wiederum eine hundertprozentige Tochtergesellschaft der NMPC ist. Gehalten werden die Anteile von der Canadian Niagara Windpower.

Im Mai 1999 wird dann die Firma Canadian Hydro Developers Inc. (CHD) zu Kanadas größtem unabhängigen Entwickler von erneuerbarer Energie (s.u.), als sie die Canadian Niagara Windpower kauft und damit auch den Cowley Ridge Windpark übernimmt. Im Jahr 2000 wird dieser Park mit fünf zusätzlichen Kentech WKA-von jeweils 375 kW auf eine Leistung von 21,38 MW ausgebaut – und Pincher Creek gibt sich selbst den Namen ,Wind Energy Capital of Canada’.

Im März 2012 muß der Windpark für eine intensive Strukturprüfung aller 80-Fuß-Stahlgittermasten geschlossen werden – nach der Selbstzerstörung einer der Turbinen, als der offenbar durch die Auswirkungen eines fehlerhaften Blattes geschwächte Stahlturm abknickt. Die Turbinen und Türme waren allerdings sowieso schon für eine Sanierung im darauffolgenden Sommer eingeplant.

Ebenfalls 1993 folgt etwas außerhalb von Whitehorse die Errichtung der ersten Windanlage in Yukon, wo seitens der Yukon Energy Corp. unter dem Namen Haeckel Hill Windfarm eine einzelne Bonus B23/150 WAK mit 150 kW in Betrieb genommen wird. Im Jahr 2000 wird hier außerdem noch eine Vestas V47/660 mit 660 kW aufgestellt.

In Ontario wiederum wird die erste WKA im Jahr 1994 in Tiverton nahe Kincardine errichtet, in erster Linie um ihre Wirksamkeit bei den dortigen Tieftemperaturen im Winter zu testen. Die 900 kW Anlage wird in den Quellen auch als Tiverton Riverhurst WKA geführt.

1986 erfolgt bei Kuujjuaq die Installation einer netzfernen 65 kW Horizontalachsen-Windturbine, die später wieder abgebaut und für Bildungszwecke am Collège d’enseignement général et professionnel (Cégep) in Québec verwendet wird.

Ab 1995 bereitet die Hydro-Québec in Kooperation mit dem Ministerium für natürliche Ressourcen, der Université du Québec à Rimouski und dem Beratungsunternehmen Wind Economics and Technology Inc. auf der Grundlage der verfügbaren Daten eine Windkarte, um das Potential der Windenergie in Québec zu bewerten. 1997 folgt der Start einer Windmeßkampagne mit vier Türmen, und auch das MRN beginnt mit der Installation eigener Meßtürme.

Nach sechsjähriger Vorbereitung beginnt 1998 die Realisierung der ersten kommerziellen Windfarm in Québec, die eigentlich schon zwei Jahre zuvor hätte fertig sein sollen. Der Le Nordais Windpark der Hydro-Québec in der Region Gaspésie wird in der 1. Phase mit 76 750 kW WKA und im Dezember 1999 in der 2. Phase mit weiteren 57 WKA ausgestattet. Die insgesamt 133 Windenergieanlagen vom Typ NM48/750 des dänischen Herstellers NEG-Micon erzeugen zusammen 100 MW. Zur Auslieferung eines Teils der Anlagen richtet NEG-Micon in Boucherville nahe Montréal ein Montagewerk ein.

Im Jahr 2001 übernimmt die Hydro-Québec das Windtestgelände in Matane, auf dem seit 1988 drei Windkraftanlagen von jeweils 750 kW bewertet werden. Außerdem veröffentlicht das Unternehmen in diesem Jahr seinen Strategieplan 2002 – 2006, um Québecs Windkraftpotential durch ein gezieltes Strombezugsprogramm zu fördern. Bis 2004 werden  Verträge über den Kauf von Windstrom von privaten Produzenten im Umfang von insgesamt fast 500 MW geschlossen.

Bereits im Mai 2003 startet Hydro-Québec auf Beschluß der Regierung von Québec eine erste Ausschreibung um 1.000 MW Windkraft erwerben. Die Verträge werden im Oktober unterzeichnet. Eine zweite Ausschreibung über 2.000 MW folgt 2005, wobei es bis zu den Vertragsabschlüssen diesmal allerdings bis 2008 dauert.

Im Jahr 2009 gibt Hydro-Québec eine Ausschreibung über den Kauf von zwei Blöcken von jeweils 250 MW Windstrom heraus, von denen der eine aus Aborigines-Projekten und der andere aus Gemeinschaftsprojekten in Québec soll.

Daneben beschäftigt sich die Hydro-Québec auch mit diversen Verbundprojekten. Das Forschungsinstitut IREQ arbeitet beispielsweise mit dem AWTS zusammen, um auf deren Wind/Diesel-Prüfstand die Machbarkeit eines am IREQ entwickelten sogenannten ,High Penetration No Storage Wind-Diesel System’ zu demonstrieren. Der Stromversorger wird uns im Laufe dieser Präsentation jedenfalls noch mehrfach begegnen.

Im Jahr 1984 wird die Canadian Wind Energy Association (CanWEA) als nationaler gemeinnütziger Verein gegründet – der sich als Stimme der kanadischen Windenergiebranche aktiv für ein verantwortungsvolles und nachhaltiges Wachstum der Windenergie einsetzt.

Die 1984 von Louis Beaulieu gegründete Firma Sambrabec International Inc. aus Montréal in Québec entwickelt ab 1986 eine neuartige Turbine namens Catavent, die nicht nur mit  Wind, sondern auch mit Wasser, Dampf oder Gas funktionieren soll.

Die Verwendung des Konzepts einer ,hydraulischen Turbine soll zu einer verbesserten Leistung führen. Die Firma behauptet, daß sein System mehr als 50 % der Windenergie umwandelt. Das Catavent-System kann auf einer vertikalen Achse wie auch auf einer horizontalen funktionieren, und es kann auf Gebäuden installiert werden, da es ruhig läuft und nicht vibriert. Und weil es auf einem modularen Konzept basiert, können mehrere Turbinen auf einer Achse installiert werden um eine erhöhte Leistung zu erhalten.

Über das Innenleben mag das Patent mit dem Namen Wind turbine runner impulse type (US-Nr. 4.915.580, beantragt 1987, erteilt 1990, Priorität von 1984) näher Aufschluß geben, in welchem ein Louis Obidniak als Erfinder benannt wird.

Das Unternehmen führt zwar an, am Brace Institut der McGill University eine zweijährige Studie über die Leistung seiner Turbine in Auftrag gegeben zu haben, und daß diese darüber hinaus am Canadian National Research Centre (NRCC) und am Centre d’innovation industrielle de Montréal (CIIM) getestet worden sei, legt aber keinerlei Ergebnisse oder Belege vor. Auch die Behauptung, daß ab 1986 verschiedene Systeme installiert worden sind, läßt sich nicht nachweisen.

Bis 1989 will das Unternehmen mehr als 800.000 $ in die Forschung und Entwicklung  investiert haben – tatsächlich gebaut wurde anscheinend aber nur ein einziges Modell mit 10 kW, über das es ansonsten keine Details zu erfahren gibt.

Ab Februar 1992 hat das Unternehmen eine Fabrik in Saint-Eustache in Québec, und im gleichen Jahr wird mit brasilianischen Partnern ein Joint-Venture mit dem Namen Braseolica Ltda. gegründet, das 1993 mit dem Vertrieb beginnt. Die Sambrabec beteiligt sich auch an dem Mitte 1993 erfolgten internationalen Präqualifikations-Aufruf der Hydro-Québec zur Beschaffung von 5 MW Windstrom auf den Magdalenen-Inseln bis Ende 1995, gehört aber wegen der relativ kleinen Kapazität ihrer Windgeneratoren im Vergleich zu diesem Projekt nicht zu den drei der 18 Bieter, welche für eine Angebotsabgabe ausgewählt werden (Kenetech/US Windpower, Novergaz/Seawest und Zond System Inc.).

Nachdem die Sambrabec ihren Hauptsitz im Juni 1994 nach Montréal verlegt, beginnt sich das Unternehmen mit dem Hochskalieren seiner kompakten, ummantelten 500 W Windkraftanlage auf 150 kW, um dann in auf der Halbinsel Gaspésie von Québec einen 1 MW Windpark zu bauen, dessen Strom an die Hydro-Québec verkauft werden soll. Ein im September 1995 vorgestelltes Modell besteht aus zwei modularen Turbinen. Doch es bleibt bei den Plänen.

Die letzte Meldung, die man von der Firma vernimmt, berichtet vom Abschluß von Vertriebsverträgem in Marokko und Haiti im Jahr 1996, sowie im Senegal 1997, doch dann scheint es endgültig aus zu sein mit der Sambrabec – ohne daß es zu riegendwelchen tatsächlichen Abschlüssen gekommen ist. Von demselben Erfinder stammt im übrigen ein weiteres nicht ganz nachvollziehbares System namens WindPorts, an dem ab 1998 gearbeitet wird (s.u. Senkrechtachser).

Doch zurück zur AWTS, mit der auch die 1992 gegründete Firma Wenvor Technologies Inc. aus Guelph in Ontario zusammenarbeitet – ein Partner der französischen Firma Vergnet SA – um ihre 30 kW Windkraftanlage zu bewerten und weiter zu entwickeln. Ein Exemplar ist mehrere Jahre lang bei der AWTS installiert, wobei der Austausch mit dem Hersteller diesem erlaubt, eine erhebliche Zahl von Verbesserungen durchzuführen.

Nachdem sich die Wenvor Technologies in den ersten Jahren vor allem auf die Solarenergie konzentriert, wird 1995 mit der Entwicklung und Herstellung einer robusten Windkraftanlage begonnen, die den Strapazen der Extreme im kanadischen Klima standhalten kann. Die Erstinstallation erfolgt 1996 ad der AWTS, und später werden auch noch zwei Vergnet-WKA vom Typ GEV7/10 (10 kW) und GEV 15/60 (60 kW) installiert und getestet.

Weitere Erfolge scheinen der Wenvor Technologies allerdings nicht beschieden gewesen zu sein – denn danach hört man nichts mehr von ihr.

Als im Jahr 1995 die Pionier-Firma Indal Technologies Inc. (ITI) aus Mississauga, Ontario, ihre Absicht bekundet, wieder zur Herstellung und Vermarktung von Vertikalachsen-WKA vom Darrieus-Typ zurückzukehren, sollen in erster Linie die Indal 500 kW VAWT-Anlagen gefördert werden, von denen in den 1980er Jahren zwei Stück hergestellt und ebenfalls an der AWTS (sowie bei dem US-Stromversorger Southern California Edison) getestet worden waren. Mehr darüber findet sich in dem entsprechenden Kapitelteil über Darrieus-Rotoren in Kanada.

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