TEIL C

Vertikalachsen-Rotoren

Der Savonius-Rotor

Diese Erfindung aus dem Jahr 1924 geht auf den finnischen Architekten und Erfinder Sigurd Johannes Savonius (1884 – 1931) zurück, der durch das von Flettner erbaute Rotorschiff dazu angeregt wurde, sich zu überlegen, wie das Schiff durch eine ähnliche Rotoranlage auch ohne jede motorenbetriebene Rotationshilfe angetrieben werden könne.

In den Räumen seines bereits 1920 gründeten Unternehmens Savonius & Company in Helsinki experimentierte er gemeinsam mit Flettner, und entwickelt schließlich einen Rotor, in dem der Zylinder für die Strömung offen ist, und dessen zwei gegeneinander versetzte Schaufeln eine Eigenrotation mit sehr hohem, nutzbarem Drehmoment bewirkten.

Die Erfindung wird 1926 in Finnland und in der Folge in vielen anderen Ländern patentiert (z.B. DE-Nr. 495518A vom April 1930) – obwohl die Technologie in der einen oder anderen Form schon seit Jahrhunderten existierte.

Trotzdem kann Savonius, von dem es anscheinend nur ein einziges Foto gibt, nicht lange davon profitieren, denn er erkältet sich in dem Windkanal, den er in den Räumen seines Unternehmens errichtet hat – und stirbt 1931 an der hieraus resultierenden Lungenentzündung. 

Das deutsche Patent wird daraufhin von Flettner erworben, dessen Firma im Weiteren Lüfter herstellt, die von Savonius-Rotoren angetrieben werden bzw. aus mehrflügeligen Savonius-Rotoren bestehen.

In seiner einfachsten Form hat der Savonius-Rotor eine vertikal angeordnete Achse, und besitzt zwei oder mehr gegeneinander versetzte Zylinderhälften, die zusammen mit der Achse verschweißt sind. Ein solcher Rotor ist leicht herzustellen, z.B. aus alten Ölfässern.

Im Gegensatz zu allen anderen windnutzenden Systemen wirkt die Abluft aus der ersten halbkreisförmigen Schale in der zweiten wieder antreibend, sofern die Schalen nach innen hin offen zueinander sind, wodurch sich relativ gute Wirkungsgrade erreichen lassen – trotz der äußerlichen ‚Primitivität’ des Systems. Außerdem arbeiten Savonius-Rotoren schon bei Windstärken von 2 bis 3.

In den 1930er Jahren werden sie - mit kleinen Durchmessern und einer Leistung von 6.000 kWh im Jahr - vermehrt hergestellt.

Im National Museum of American History, dem berühmten Smithsonian, wird beispielsweise ein Savonius-Rotor ausgestellt, der ein als Ventilator konzipiertes Schaufelrad antreibt und aus dem Jahre 1931 stammt.

In der Beschreibung des Smithonian wird darauf hingewiesen, daß eine derartiger Rotor auch zur Nutzung der Gezeitenenergie einsetzbar ist, da er sich immer in die gleiche Richtung drehen würde, unabhängig von Ebbe oder Flut.

Sehr interessant ist eine Pressemeldung aus dem US-Magazin Modern Mechanix vom Juli 1931.

Dort wird ein Savonius-Rotor, bei dem es sich um den ersten in den USA handeln soll, nämlich (noch) als Flettner S-Rotor bezeichnet.

Bei dem Wasser-Pumpsystem für einen Ententeich handelt es sich um eine Umsetzung des Luftfahrtingenieurs Charles L. Lawrence.

Im Laufe der folgenden Jahrzehnte werden insbesondere in der 3. Welt viele ähnliche kleine Rotoren aufgestellt, da sie sehr leicht herstellbar, kostengünstig und robust sind.

Wissenschaftliche Optimierungsbemühungen gibt es aber kaum, und auch neue bzw. modifizierte Systeme werden erst viel später vorgeschlagen.

Ein Stanley R. Du Brie aus Detroit, Michigan, meldet beispielsweise im Jahr 1943 eine Art Savonius-Turm zur Stromgewinnung an (US-Nr. 2.431.111, erteilt 1947).

Aus den 1950er und 1960er Jahren lassen sich bislang gar keine Fortschritte nachweisen.

Eine leicht abgewandelte Art des Savonius-Rotors wird in den erst späten 1970ern durch die Firma ROTOSOL in Berlin entwickelt und vom Berliner Senat finanziert. Konstruiert wird die ROTAG 10-6 Anlage von Alfred Goedecke, der im Jahr 1980 das Patent für eine ,Windkraftmaschine mit einem um eine senkrechte Achse drehbaren Windrotor, anmeldet (DE-Nr. 3003270).

Die Erprobung beginnt 1981 auf dem Gelände des Flughafens Tempelhof. Die Anlage ist 4 m hoch und hat einen Durchmesser von 6 m. Bei einer Windstärke 7 bis 8 (etwa 17,5 m/s) beträgt die Nennleistung 10 kW. Das neue an diesem Modell ist die optimierte Systemdurchströmung. Ab 1984 ist das Gerät auch im Handel erhältlich, verschwindet später aber wieder - genauso wie die Firma.

Aus dem Jahr 1999 stammt das Modell eines Einfachst-Savonius aus Bambusstäben und Hanf-Leinwand. Er wird von Jeff Casper in New York entwickelt und gebaut, erscheint allerdings erst Mitte 2007 als YouTube-Clip im Netz. Die lustigen Teile sollen in Manhattan und Brooklyn aufgestellt worden sein.

Richtig los geht es dann nach der Jahrtausendwende.

Die in Worcester, Massachusetts, beheimatete Firma Mass Megawatts Wind Power Inc. plant den Bau großer Windkraftanlagen mit dem selbstentwickelten MultiAxis Turbosystem (MAT), das aus einer Vielzahl kleiner, eher flacher Savonius-Rotoren besteht.

Ende 2001 baut das Unternehmen einen eigenen Windkanal, um die Optimierung durchzuführen – während in Charlton die erste Versuchsanlage errichtet wird.

2004 wird in Blandford ein Prototyp aufgestellt, und 2006 spricht man bereits hoffnungsvoll von einem ersten 1.000 MW Projekt, obwohl es bislang nur diesen einen Prototyp gibt, und für die weiteren Projekte auch noch keinerlei Finanzierung bereitsteht.

Ende 2009 wird über weitere Tests in Hunter, New York, berichtet. Im Erfolgsfall könnte die Technologie bald in Skigebieten der Pocono Mountains in Pennsylvania zum Einsatz kommen.

Der sich in Bodennähe befindliche Generators reduziert die Vibrationen und verringert die Wartungskosten. Die Anlage kann mit standardisierten Bauteilen vom Regal errichtet werden und erfordert auch weniger Material als die üblichen Windrotoren. Das Unternehmen behauptet außerdem, daß die Turbinen praktisch geräuschlos sind.

Bei der Testanlage in Hunter wird auch ein neuer, ebenfalls schon zum Patent angemeldeter, Windverstärker integriert, der eine 50 %-ige Zunahme der Windgeschwindigkeit verursachen soll, sowie ein weitere Innovation, welche die Leistung der Blätter verdoppelt.

Dem Stand von 2014 existiert die Firma zwar noch, scheint aber bislang keinerlei Markterfolg mit ihrem MAT-System zu heben - und konzentriert sich deshalb auf PV- und Solar-Tracker-Systeme.

Und es gibt immer wieder neue Abwandlungen des alten Savonius-Prinzips. Die 2003 in Reno, Nevada, gegründete Firma Mariah Power bezieht sich in ihrer Namensgebung auf den Hit ‚The Wind They Call Mariah’ aus dem Clint-Eastwood-Film ‚Paint Your Wagon’:

Away out here they got a name
For rain and wind and fire
The rain is Tess, the fire Joe
And they call the wind Mariah

Im September 2006 wird erstmals über die von Mariah Wind entwickelte Anlage berichtet, die sich durch einen extrem dünnen und hohen Rotor auszeichnet, und deshalb auch den passenden namen Windspire trägt.

Die gut 9 m hohe 2 kW Anlage ist nur 60 cm breit - sie kostet allerdings 4.000 $. Das erste Marktprodukt, eine 1,2 kW Anlage, wird im Juni 2008 installiert.

Da sich die Firma später allerdings größtenteils mit (noch dünneren) Darrieus-Rotoren beschäftigt, habe ich die weitere Berichterstattung über das Unternehmnen dorthin verlegt (s.u.).

Die britischen Firmen Emat Ltd., Gateshead, Tyne & Wear, Northumbria Plastics sowie Carbon Concepts Ltd. entwickeln gemeinsam mit der New & Renewable Energy Research Group (NaREG) der Universität Durham in den Jahren 2004/2005 den Prototypen eines 1 kW low-cost-Savonius samt neuem 2 kW Scheibengenerator für den Hausgebrauch.

Insgesamt sollen nun im Laufe der folgenden sechs Jahre 2.800 Emat-Einheiten aufgestellt werden.

Ich rechne allerdings eher damit, daß dieses Unternehmen zu jenen vielen gehören wird, von denen man später leider nichts mehr hört... was sich bei einer späteren Recherche aber als nur bedingt richtig erweist.

Die Firma scheint noch zu existieren - nur über die beabsichtige Herstellung oder den Verkauf der Senkrechtachser ist nicht das Geringste zu finden.

Die 2002 gegründete Bluenergy AG mit Sitz in Wermelskirchen, Deutschland (später: Vaduz, Liechtenstein), beschäftigt sich neben der Entwicklung effektiver Solarmodule u.ä. auch mit einem verdrillten Savonius-Rotor.

Dieser sieht allerdings dem Modell des finnischen Unternehmenn Windside Production Ltd. in Pihtipudas frappant ähnlich, das ab 1979 von Risto Joutsiniemi entwickelt worden sind und ab 1982 auf dem Markt angeboten wird. Mehr darüber findet sich in der Länderaufstellung (Finnland).

Im Gegensatz zu den vielen ähnlichen Systemen zeichnet sich die Entwicklung des Erfinders und Unternehmensgründers Bernd Melchior dadurch aus, daß die Rotorflächen gleichzeitig mit einer Schicht Solarzellen belegt sind, die mit einem transparenten Fluorpolymer-Film laminiert werden, der die Sonnenstrahlen aus unterschiedlichen Winkeln einfängt. Ein ausgesprochen synergetischer Ansatz, dem ich viel Erfolg wünsche!

Die Doppel-Helix von Melchior soll bei Windgeschwindigkeiten zwischen 6,5 km/h und 145 km/h Strom produzieren können.

Das erste entsprechende Patent unter dem Titel ,Solar-Windkraftkonverter’ wird 2002 beantragt (DE-Nr. 102 12 354.3, erteilt 2003, zwischenzeitlich erloschen).

2006 soll der Vertrieb in den USA beginnen, weshalb in Santa Fe, New Mexico, die Bluenergy Solarwind Inc. (BSW) gegründet wird. Hier ist der Bau einer Herstellungslinie geplant, wo ab dem Sommer 2007 drei Modellgrößen mit 2, 5 und 8 kW produziert werden sollen. Die 5 kW Anlage beispielsweise ist 5,5 m hoch, hat einen Durchmesser von 1,8 m und soll 35.000 $ kosten.

Tatsächlich wird später ein Firmensitz in Boulder, Colorado, genannt - ohne daß es allerdings Belege für eine Serienproduktion der inzwischen UrbaVento genannten Windturbine gibt.

Im Jahr 2012 ist die Firma noch präsent - und immernoch auf der Suche nach Investitionskapital, obwohl man inzwischen sogar von der PV-Oberfläche abgerückt ist. Es sieht nicht danach aus, daß die Serienproduktion jemals beginnen wird.

Die britische Firma Luethi Enterprises Ltd. wird im Februar 2005 gegründet, um eine patentgeschützte vertikale Windturbine namens Silent Wind Turbine zu vermarkten, die durch ihre gebogenen Schaufeln auffällt.

Die ursprüngliche Idee war dem Firmengründer und Erfinder Matthew Luethi aus Rochester, Kent, bereits in den 1980er Jahren gekommen, als er ein rotierendes Werbeschild sah, während er in London im Stau steckte.

Nach diversen Versuchen , denen er sich nach seinem Ausscheiden aus seinem Restaurant-Geschäft im September 2004 widmet, beantragt er 2005 ein Patent (GB-Nr. 2420597, erteilt 2006), und beginnt im Oktober 2006 mit Windkanal-Tests an der Kingston University London. Nach deren Abschluß im April 2007 wird umgehend ein weltweites Patent beantragt.

Feldversuche mit einem 500 W Prototyp können erst im November 2008 beginnen, sie erfolgen auf dem Gelände der South East England Development Agency (SEEDA) in Chatham, laufen bis zum Mai 2009, und führen zu einer optimierten Blattform und verbesserten Konfiguration.

Im Juni 2010 wird ein Investor gefunden, der der Bau einer 500 W Anlage ermöglicht, die im Oktober in Mariupol in der Ukraine installiert wird. Außerdem wird im Juli auch noch eine billige 250 W Barrel-Turbine für Entwicklungsländer entworfen.

Im Januar 2011 gewinnt die Firma zwei Rushlight Awards, während gleichzeitig ein Muster der Barrel-Turbine nach Ghana versandt wird, und im Mai wird eine 250 W Turbine auf einem Bauernhof in England installiert – aber das scheint es dann gewesen zu sein. Sogar auf der FB-Seite der Firma enden die Einträge im September jenen Jahres.

Um das Problem zu lösen, daß die Schaufeln des Savonius-Rotors nur während einem Drittel des Umlaufs (120°) vor dem Wind liegen, entwickelt und patentiert John Patrick Ettridge aus dem südaustralischen Dover Gardens im Jahr 2006 ein teilweise abgeschirmtes System mitsamt einer darauf gesetzten Wind-Zuleitung, durch welche die Blätter auch während der restlichen zwei Drittel des Umlaufs (240°) einen Windschub von schräg oben bekommen.

Schon im Jahr 2008 kann Ettridge in mehreren Ländern die Patentgebühren für seine Ettridge Wind Turbine nicht mehr bezahlen, sodaß er bald darauf nur noch die Rechte in den USA, England, Deutschland, Japan, Indien und Australien hält.

Vermutlich hat er sich etwas verzettelt, der er neben seinem Rotor gleichzeitig auch noch einen Gemini Electric Motor und einen Gemini Electric Generator erfunden hat.

2010 sucht er mit seiner Firma Ettridge Wind Turbine Pty. Ltd. noch immer nach einem Produzenten für die Anlagen, von denen es bislang nur einen Prototypen gibt (vermutlich seit 2008), der im Vergleich zu dem scheibenförmigen Konzept eher wie eine zur Hälfte abgedeckte Tonne aussieht.

Ende Mai 2006 will das Unternehmen Terra Moya Aqua Inc. (TMA) aus Cheyenne, Wyoming, den ersten ihrer weiterentwickelten Savonius-Rotoren mit einer Nennleistung von 25 kW in Betrieb nehmen.

Die patentierten Windkraftwerke haben eine große Ähnlichkeit mit den seit über 2.000 Jahren bekannten persischen Windmühlen, denn bei den TMA-Anlagen befinden sich zwei halbzylindrische Rotorblätter im Inneren, die von drei festen, sternförmig angeordneten Blechen oder Betonflächen umstellt sind.

Während der Forschungs- und Entwicklungsphase seit 1996 wurden über 300 Versuche in Windkanälen durchgeführt. Für Vor-Ort-Tests sind neun Turbinen gebaut worden, die ein sehr gutes Anlaufverhalten zeigen. Und während die üblichen Senkrechtachser einen Wirkungsgrad von 23 % aufweisen, will TMA diesen Wirkungsgrad mit dem verbesserten Design auf 40 - 45 % gesteigert haben.

2007 wird die Versuchsanlage knapp zweieinhalb Monate an das öffentliche Netz angeschlossen. Das TMA-Design ist von 1 kW bis 1 MW skalierbar, doch das Unternehmen beabsichtigt, vorerst keine Anlagen größer als 500 kW zu bauen. Ende 2008 ist man mit der Optimierung der Steuerungssoftware beschäftigt. In späteren Jahren hört man dann gar nichts mehr über die Firma.

Das 2006 gegründete Unternehmen Helix Wind Corp. in San Diego (später: Poway), Kalifornien, besitzt Herstellungsanlagen in San Diego und in Las Vegas, in denen ein Helix Wind Savonius 2.0 produziert werden soll, um Eigenheime leise und effizient mit Strom zu versorgen.

Im Gegensatz zu den konventionellen Savonius-Modellen haben die Rotoren von Helix Wind ein gewelltes Schaufelprofil, das als besonders leistungsstark gilt – außerdem sind sie spiralförmig aufgebaut, sodaß auch im Falle von Turbulenzen der Wind bei jedem Winkel während der Rotation eine Angriffsfläche findet.

Die erste 2 kW Anlage wird 2007 am New Earth Development Project im kalifornischen Barrio Logan installiert. Der Rotor mißt 180 x 120 cm und soll sich nur um 5 Dezibel von den allgemeinen Umgebungsgeräuschen abheben.

Der Preis dieses 2 kW Systems wird zu diesem Zeitpunkt mit 6.500 $ angegeben (ohne Turm und Installation), eine spätere 5 kW Version soll 16.500 $ kosten.

Viel Presse gibt es auch für zwei Anlagen, die 2007 auf dem Burnig Man Festival in der Wüste von Nevada installiert werden.

Im Februar 2009 wird Helix Wind zu 100 % von der US-Firma Clearview Acquisitions Inc. übernommen, und in einer Finanzierungsrunde sollen nun 3,5 Mio. $ für die Weiterarbeit eingeworben werden. Im darauffolgenden Juni wird eine strategische Partnerschaft mit der Firma Synergy California LP eingegangen, um ein Forschungs-Hochhaus der Oklahoma Medical Research Foundation mit 16 Stück (andere Quellen: 25 Stück) der DNA-förmigen Helix Wind S594 Modelle zu bestücken.

Gemeinsam mit der Atoll Financial Group bietet das Unternehmen ab August 2009 ein Finanzierungskonzept an, das auch die 30 %-ige staatliche Steuergutschrift für die Herstellung sauberer Energie berücksichtigt, die in den USA gewährt wird.

Die aus Aluminium und Edelstahl hergestellten Helix Windkraftanlagen kosten zu diesem Zeitpunkt in etwa dasselbe wie Solaranlagen vergleichbarer Leistung: Die 3 m hohe 2,5 kW Turbine schlägt einschließlich einem 3 m hohen Turm, dem Wechselrichter, Schaltkasten und weiteren Installations-Komponenten mit etwa 15.000 $ zu Buche (vor der 30 %-igen Steuergutschrift), während eine netzgekoppelte 5 kW Anlage von 6 m Höhe komplett installiert zwischen 20.000 $ und 25.000 $ kostet.

Im Oktober 2009 liefert Helix Wind seine Windkraftanlagen an das nigerianische Telekommunikationsunternehmen Eltek Network Solutions Group, das die Rotoren in zwei Testgebieten in Nigeria einsetzen wird. Außerdem beginnen in den USA zum Jahresende Versuche zur Stromversorgung von Handy-Sendetürmen mittels der spiraligen Savonius-Anlagen.

Der möglicherweise größte Erfolg der Firma ist die Bestellung von 14 Rotoren für das Philadelphia Eagles Stadium im Jahr 2012 - auch wenn dort ursprünglich 80 Stück installiert werden sollen. Doch schon im September weist die Bilanz der Helix Wind ein Minus von mehr als 40 Mio. $ aus. Später stellt sich heraus, daß es bereits seit März 2010 einen Gerichtsstreit zwischen dem Gründer, dem Unternehmen und der Geschäftsführung gibt.

Wie es danach weitergeht, ist nicht mehr zu eruieren, denn im Mai 2012 macht das Unternehmen endgültig Konkurs - und wird umgehend mitsamt allen Rechten für 1,5 Mio. $ von der Firma Sauer Energy Inc. (SEI) aufgekauft.

Diese von Dieter R. Sauer im Jahr 2007 gegründete und im kalifornischen Newbury Park beheimatete Firma hatte bereits im Mai 2011 eine effektive Kleinwindenergieanlage vorgestellt, die ebenfalls zur Savonius-Familie zählt und auf Hausdächern montiert wird.

Das Besondere an dem patentierten WindCarger sind Gestaltungsmerkmale an der Oberfläche der schaufelförmigen Blätter – wie Rillen an der Innenseite sowie Noppen an der Außenseite –, welche die Erfassung und Umwandlung von Wind in Strom wesentlich effizienter machen sollen. Das Standardmodell hat 3 Blätter, soll 2 kW liefern und wird mit einer 10-Jahres-Garante verkauft, wobei als Lebenserwartung eine mindestens doppelt so lange Zeitspanne genannt wird.

Die 2008 angemeldeten Patente werden 2009 und  2010 erteilt (US-Nr. D 597028 und Nr. 7.798.766), und im Juni 2010 übernimmt das ebenfalls in Camarillo sitzende Rohstoff-Explorations-Unternehmen BCO Hydrocarbon Ltd. 100 % der Sauer Energy, wobei Dieter Sauer CEO und Direktor der Firma bleibt.

Im März 2011 gibt die SEI bekannt, daß man noch in diesem Monat am Luftfahrtlabor der University of Washington in Seattle mit Windkanalversuchen beginnen wird, während die kommerzielle Produktion des WindCharger im November beginnen wird. Tatsächlich finden zu diesem Zeitpunkt dann jedoch nur weitere Windkanaltests statt, die dem Unternehmen zufolge die verbesserte Leistung des Windgenerators bestätigen.

Eine Absichtserklärung über die Zusammenarbeit wird im Februar 2012 mit der ENRCOM SA de CV unterzeichnet, um ein Pilotprogramm in Mexiko zu starten. Außerdem erhält die SEI in diesem Monat den begehrten und prestigeträchtigen Preis ,Project of the Year’ des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). Im März 2012 wird eine strategische Allianz mit der Firma Kwik Tilt LLC in Canyon Country, Kalifornien, eingegangen, um die Gestaltung und Entwicklung einzelner Teile des WindCharger durchzuführen, sowie Fertigungseffizienz und Qualität zu steigern.

Im Juni 2012 bekommt die ENRCOM den ersten WindCharger für das Kommunikationsturm-Pilotprogramm in Mexiko. Das Gerät wird auf dem Handy-Turm des 21-stöckigen Bürogebäudes des Unternehmens in Guadalajara, Mexiko, installiert, wo nun Testdaten gesammelt und analysiert werden. Im August übernimmt der Anlagefonds St. George Investments LLC aus Illinois Stammaktien für 5 Mio. $, und im September zieht SEI seine Aktivitäten am neuen Standort in Camarillo, Kalifornien, zusammen. Die Senkrechtachser der übernommenen Helix Wind waren bisher in China hergestellt worden, nun soll die gesamte Fertigung in Amerika stattfinden.

Im Oktober installiert die SEI auf dem neuen Firmensitz zwei WindCharger zusammen mit einer Helix Turbine, um diese auf Leistung, Effektivität der Blätter, Bauweise und Haltbarkeit zu testen. Die Anlagen beeindrucken den Investor Eclipse Advisors LLC aus New York so weit, daß er im Dezember einen Betrag von 15 Mio. $ in die Firma steckt, mit dem der Ausbau der Fertigungskapazitäten erleichtert werden soll.

Die jüngsten Meldungen der Firma (mit inzwischen in SENY geändertem Kürzel) vom Dezember 2013 besagen, daß die erste Produktlinie eines Modells WindRider im Laufe des Jahres 2014 starten soll, wofür im März eben dieses Jahrens die Forma Tru-Form Plastics Inc. in Gardena, Kalifornien, als Rotorblatt-Hersteller ausgewählt wird.

Aus der Asche der Helix Wind erhebt sich aber noch eine weitere Firma: Venger Wind mit Sitz in Henderson, Nevada, wird von dem ehemaligen Helix-Gründer Kenneth Morgan gebildet, der neben einer Reihe von Ingenieuren aus seiner alten Firma auch einige Verträge mitnimmt, darunter die geplante Installation auf den NFL-Stadion der Philadelphia Eagles - die dann jedoch mit ganz anderen Darrieus-Rotoren der Firma Urban Green Energie realisiert wird (s.u.).

Ansonsten will das neue Unternehmen auch eine neue Version des Savonius-VAWT entwickeln, und gibt bereits im April 2012 bekannt, daß es sein Design V 300 zum Patent angemeldet habe, bei dem es sich allerdings um eine Darrieus-Version handelt, wie aus späteren Veröffentlichungen hervorgeht.

Mit dem ursprünglichen Spiralsystem kann aber schon im Juni ein Erfolg vermeldet werden, als auf dem Gebäude der Oklahoma Medical Research Foundation (OMRF) in Oklahoma City die bislang größte Dach-Installation von Vertikal-Windkraftanlagen in den USA in Betrieb geht.

Die 18 Rotoren sind in die Gestaltung des Gebäudes integriert und exakt positioniert, um Wind von der Nord- und der Südseite einzufangen.

Die 5,5 m hohen und rund 570 kg schweren V2 Windkraftanlagen leisten jeweils 4,5 kW.  Es wird erwartet, daß sich damit über das Jahr 85.500 kWh erwirtschaften lassen. Über weitere Projekte ist bislang nichts zu finden.

Ganze Savonius-Türme werden erstmals 2006 in Moskau vorgestellt.

Der russische WIE-Windrotor des Moskauer Unternehmens Enecsis Wind Energy besteht aus standardisierten Modulen, die in großer Zahl übereinender gestapelt werden können.

Eine 20 kW Savonius-Balaton Anlage besteht beispielsweise aus 6 Einzelmodulen, die zusammengenommen 20 m hoch sind.

Die Firma errichtet diverse Prototyp- und Pilotanlagen zwischen 1 kW und 10 kW - sowie kleinere Dachsysteme, die aus jeweils drei gebogenen Plexiglas- bzw. Aluminium-Blättern zusammengesetzt sind.

Leider ist nicht näheres über diesen Ansatz zu erfahren - und ich bin mir auch nicht ganz sicher, ob das hier genannte russische Patent auch tatsächlich diese Innovation abdeckt (RF-Nr. 2445508).

Auch die deutsche Firma energy-age wind Ltd. & Co. KG in Münster arbeitet im Jahr 2006 an einer vertikalen Windenergie-Technologie.

Die Anlage des Unternehmens beinhaltet einen Widerstandsläufer mit enormen Auftrieb, wodurch die Windbeschleunigung auf das 2,5fache gesteigert werden soll. Dabei werden tragflächenförmige Bleche verwendet, die den Rotor bis auf Ein- und Auslaßöffnung völlig ummanteln. Bereits Ende des Jahres soll der Öffentlichkeit ein geräuscharmer Prototyp mit 150 kW präsentiert werden, doch so schnell geht es nicht.

Erst im Oktober 2007 kann die Firma ihren verkapselten Savonius-Rotor endlich vorstellen. Das Unternehmen bietet seinen strömungsoptimierten Eightwind Vertikalrotor mit aerodynamischer Hülle in drei Baugrößen an: 100 W, 1 kW und 5 kW.

Die Anlage basiert auf einem 1999 von Gunter Krauß aus Steinberg entwickelten und später patentierten Prinzip (z.B. DE-Nr. 101 30 034.4). Der niedrige Wirkungsgrad frei laufender Vertikalrotoren wird durch die aerodynamisch, nach dem Prinzip einer Venturiturbine ausgebildeten Hüllflächen um ein mehrfaches erhöht. Außerdem ist die geradlinige Trichterwandung als Tragflächenprofil ausgebildet, wodurch eine Weiterentwicklung der Mantelturbine entsteht.

Meldungen von 2008 zufolge gibt es zwischenzeitlich eine kleine 400 W Anlage, die sich auf einem Hochhaus in Bangkok dreht – sowie eine weitere Anlage im Vogtland. Diese ist ein Prototyp mit einer Generatorleistung von 5 kW, an dem von (ungenannten) neutralen Institutionen entsprechende Messungen durchgeführt werden.

Im September 2008 wird in Adorf, Sachsen, zur Leistungsvermessung und zu Testzwecken ein Vorserienmodell auf einen 10 m hohen Mast installiert, und eine erste eightwind-WEA vom Modell EW 100/2,5 aus der Serienproduktion wird im münsterländischen Heek aufgestellt. Schon einen Monat später folgt die Installation einer erste 2,5 kW Serienanlage in Dänemark. Weitere Anlagen gleicher Baugröße folgen bei Halle, in Gadebusch und in Bayern, z.T. auch als Dachinstallationen.

Tatsächlich  schaffen es die Erfinder und Hersteller der Windkraftanlage aber auch bis 2009 nicht, einen offiziellen Leistungsbeweis ihrer Anlagen zu liefern – was sie jedoch nicht daran hindert, die folgende Produktpalette anzubieten: EW 80 / 1 kW für 9.950 €; EW 100 / 2,5 kW für 11.350 €; und EW 160 / 5 kW für 25.000 € (reine Anlagenkosten).

Im Jahr 2010 geht die Firma in die Insolvenz.

Im Oktober 2006 gibt die Firma Hybridyne Power Systems Canada Inc. in Newmarket, Ontario, bekannt, daß man ab sofort Exklusivvermarkter des neuen Straßenlampen-Produkts von Panasonic sei, dem Kazekamome Remote Hybrid System (RHS), bei dem es sich um eine stand-alone Technologie handelt, bei der ein verdrillter Savonius-Rotor mit einem Solarpaneel verbunden eine ästhetisch ansprechende Kleinstromversorgung bildet.

Ein Preis wird nicht bekannt gegeben – gesagt wird nur, daß diese Technologie die jährlichen Stromkosten der Straßenbeleuchtung von derzeit rund 125 $ pro Lichtpunkt komplett einsparen kann.

Anfang 2008 werden in der Umgebung des Panasonic Center in Tokio neue Straßenlampen der Firma Hyperexperience aufgestellt.

Die Seagulls, bei denen es sich um das gleiche Modell wie die RHS-Syszeme handelt, sind energetisch vollständig autonom, da sie ihren nächtlichen Energiebedarf zu 100 % durch Solar- und Windenergie decken.

Das kanadische Unternehmen vermarktet inzwischen auch eine modifizierte Sonderversion, die mit einer Sicherheitskamera ausgestattet ist, welche Schulkinder auf dem Weg nach Hause beobachten soll.

Unter dem Namen ,Neighborhood Security Sensor Network System’ verfolgen die Kameras jene Schulkinder, die mit RFID-Chips ausgestattet sind, und fotografieren sie, während sie unter den mit Kameras ausgerüsteten Lampen vorbeigehen. Eltern können die Fotos online von Zuhause aus abrufen... was für die Kinder wohl der Überwachungshorror in purer Form ist.

Und da wir gerade bei Straßenlampen sind: Auch die Berliner Designer vom Team WINDFORMER suchen nach neuen Wegen, intelligente Technik und zukunftorientiertes Design zusammenzubringen.

Man kann nur hoffen, daß diese innovativen Ideen recht bald umgesetzt werden - aus ästhetischen Gründen, und aufgrund der immensen Einsparungen, die dadurch bei der Straßenbeleuchtung möglich sind!

Aus der Vielzahl überzeugender Vorschläge möchte ich hier die speziell für öffentliche Plätze entworfene Wind/Sonnenenergie-Leuchte Sol vorstellen, unter deren Leuchtkranz sich ein Savonius-Rotor mit gebogenen Blättern aus transparentem Polycarbonat befindet, der mit einem Generator gekoppelt ist.

Auf der Oberseite der Leuchte befindet sich außerdem auch noch ein Solarpanel, das tagsüber zusätzliche elektrische Energie für den Nachtbetrieb sammelt.

Nomen est Omen - denn noch futuristischer wirkt die Leuchte Futura, die speziell für die Küste entworfen wurde. Durch ihre Form trotzt sie den Naturgewalten und nutzt diese gleichzeitig optimal aus.

Auch hier wird Energie durch einen Savonius-Rotor aus transparentem Polycarbonat sowie mittels einem Solarpaneel erzeugt.

Absolut genial finde ich den Transportbehälter für Reisen und Expeditionen Back-Pack, der ebenfalls von den Berliner Designern entworfen wurde.

Wenn die Expedition über Nacht lagert, muß er nur entleert und aufgestellt werden - alle notwendigen Teile sind innen verstaut -, um zum Produzieren von Strom eingesetzt werden zu können.

Der Umbau der Tonne zu einem Savonius-Rotor erfordert nur wenige Handgriffe - und zum Transport werden alle Teile, neben anderen Ausrüstungsgegenständen, einfach wieder in der Tonne verstaut!

Sehr hübsch ist der im Juli 2007 veröffentlichte Entwurf Eolampe des französischen Designers Vivien Muller aus Paris, das aus drei kleinen und farbigen Rotorblättern bestehen, die direkt auf einem Generator-Fuß stecken.

Bei Rotation wird eine LED zum Aufleuchten gebracht, die achsial installiert die Cyan-, Magenta- und Gelbfarbigen Flächen bestrahlt. Bei hoher Geschwindigkeit sollen die Farben additiv miteinander verschmelzen.

Ich denke allerdings nicht, daß dieses Design auch besonders praktikabel ist – aber das soll es wohl auch gar nicht sein, denn Muller stellt sich eine Wand mit Hunderten dieser Kleinrotoren vor, bei der man dann tatsächlich eine Welle von Licht und Farben sehen kann, wenn ein Wind darüber weht.

Von diesem Designer stammen übrigens auch verschiedene ,Solarbäumchen,, die ich in der Übersicht zur Entwicklung der Photovoltaik aufführe, wie z.B. der Electree (s.d.).

Im Juni 2007 berichten Blogs über den Erfinder Phi Tran, der eine Turbine entwickelt hat, die sowohl in der Luft als auch im Wasser eingesetzt werden kann.

Die patentierte Neo-Aerodynamic Turbine ist ein Senkrechtachser mit vier segmentierten Klappflügeln, die ein aerodynamisches Profil aufweisen und zusammen wiederum eine Savonius-Struktur einnehmen. Ein Rotor mit ausreichend Leistung für den Verbrauch einer Kalifornischen Familie soll zwischen 20.000 $ und 15.000 $ kosten. Über konkrete Umsetzungen, außer als kleine Versuchsanlagen, konnte ich bislang nichts finden. Die Seite von Trans Firma Neo-Aerodynamic Ltd. Co. wurde nach 2007 nicht mehr aktualisiert.

Da das System auch im Wasser einsetzbar sein soll, habe ich es ebenfalls unter Meeresströmung/USA erwähnt.

Eine weitere Variante des Savonis-Rotors stammt von Adam Fuller aus Racine, Wisconsin, der seine Mittel und viel Lebenszeit in die Entwicklung einer Windkraftanlage investiert, die aussieht, als sei ein Haufen Savonius-Rotoren falsch zusammenmontiert worden. Fullers Arbeit wird im Laufe des Jahres 2007 über verschiedene Blogs bekannt.

Sein patentiertes Demonstrationsmodell hat eine Höhe von 10,8 m, einem Durchmesser von 3,6 m, besteht aus 8 übereinander liegenden Ebenen mit jeweils 4 trogförmigen Windschaufeln aus Stahlblech, läuft sehr leise, und soll eine hohe Effizienz erreichen.

Bislang fehlt dem Modell allerdings ein Generator, mit dem auch Zahlenwerte ermittelt werden können.

Der Erfinder möchte am liebsten eine 36 m hohe Ausführung seines Systems bauen, deren Leistung zur Versorgung von 30 – 70 Haushalten ausreichen soll. Auf einem Ende 2008 veröffentlichten Video dreht sich sein unbenanntes System allerdings ziemlich behäbig, während man im Hintergrund einen konventionellen 3-Blatt-Rotor eifrig rotieren sieht.

Mitte 2007 stellt das US-Magazin Popular Science die Lenz Turbine vor, ein Selbstbau-Rotor, dessen tragflächenartige Blätter gleichzeitig die Charakteristiken eines Savonius-Rotors aufweisen.

Der Erfinder Ed Lenz aus Michigan testet seinen sehr leise arbeitenden Lenz2 drei Jahre lang, dann stellt er die Entwicklung auf seiner Seite vor – samt genauen Zeichnungen zum Nachbau eines 120 cm hohen Modells mit 90 cm Durchmesser, das bei 20 km/h Windgeschwindigkeit immerhin gut 50 W leistet.

Die Materialkosten dafür betragen rund 300 $, als Herstellungszeit werden drei Tage angegeben.

Die 2007 gegründete Firma Wind Energy Corp. (WEC) aus Elizabethtown, Kentucky, nimmt von privaten Investoren rund 6 Mio. $ ein - bis sie im Oktober 2008 den ersten Prototypen ihres neuen Savonius-Rotors auf einem 30 m hohen Mast vor der texanischen Großhandelkette H-E-B in Weslaco installieren kann. Hilfreich ist dabei eine kurz zuvor erhaltene Förderung in Höhe von 750.000 $ aus dem Kentucky New Energy Ventures Programm.

Das Windsegel, das wie ein gestauchter Bluenergy Rotor aussieht (s.o.), wird von der DARcorporation in Lawrence, Kansas, konzipiert, während das System-Engineering durch SSOE Group aus Toledo, Ohio, durchgeführt wird – und das Steuerungs-Design von Dean Kamens DEKA Research and Development Corp. in Manchester, New Hampshire, kommt (s.u Segway u.u. Stirling-Motor).

Kamen stellt auch das Produktentwicklungsteam zur Verfügung, und soll sich sogar persönlich engagiert haben. DEKA liefert zudem den Entwurf für ein Prototyp-Produkt, während das Architektur- und Ingenieurbüro SSOE die Dach- und Bodenbefestigungsstrukturen gestaltet und sich um die Produktionstechnik kümmert.

Der aus einer Kohlenfaser-Verbundstruktur bestehende Rotor wird von der Molded Fiber Glass Co. in Ashtabula, Ohio, hergestellt und soll je nach Windgeschwindigkeit zwischen 20 kW und 50 kW  leisten. Im Laufe des Jahres 2009 will man insgesamt 150 weitere Rotoren installieren – wofür sich allerdings keine Belege finden lassen.

Späteren Informationen zufolge leistet das einfach zu installierende Windsegel bei einer Windgeschwindigkeit von 45 km/h (nur) 5,5 kW – und außer dem o.g. Prototypen scheinen keine weiteren Installationen erfolgt zu sein.

Auf der Homepage des Unternehmens wird nichts desto trotz eine Anlage namens Windy angeboten, die mit einer Höhe von 6 m und einem Durchmesser von 4 m je nach Windaufkommen mit Generatoren zwischen 7,5 kW und 12 kW ausgestattet werden kann. Der Spiral-Savonius soll bei 11 km/h Wind starten, seine Nennleistung bei 64 km/h erreichen (darüber muß abgeschaltet werden), und dabei Spitzen bis zu 190 km/h überleben. Im Oktober 2011 wird zwar versucht, die Windturbine unter dem Namen WindSail erneut zu vermarkten, doch auch damit scheint man kein Glück zu haben – denn weiter ist nichts mehr darüber zu hören.

Im Juni 2008 gibt das erst zwei Jahre zuvor gegründete israelische Unternehmen Leviathan Energy aus Beit Shemesh bekannt, daß man den „weltweit effizientesten“ Windrotor entwickelt habe, wie die Ergebnisse des im Rotem Industrial Park in der Negev-Wüste errichteten Versuchsmodells zeigen.

Der Wind Lotus startet bereits bei der geringen Windgeschwindigkeit von 2 m/s, soll vor einer Vermarktung aber trotzdem noch weiter optimiert werden. Ich berichte in der Länderauflistung weiter darüber (s.u. Israel).

Im April 2008 stellen die Entwickler des Airmax24 Vertikalrotors ihren ersten Prototypen vor, von dem sie Produkte in zwei Ausführungen anbieten wollen: den Airmax 100 mit 500 W, sowie den Airmax 200 mit 5 kW Leistung.

Die für Hausdächer konzipierte Windkraftanlage - ein weiterer Klon des schon mehrfach gesehenen Spiral-Savonius -, die sich auch horizontal betreiben lassen soll, läuft den Entwicklern zufolge völlig geräuschlos.

Das Unternehmen ist allerdings schon kurze Zeit darauf insolvent und muß Konkurs anmelden – während gleichartige Rotoren inzwischen anscheinend weltweit und von den unterschiedlichsten Anbietern hergestellt werden.

Sehr sinnvoll ist die Initiative, die im Mai 2008 von den Engineers Without Borders (EWB) in Guatemala gestartet wird, um den dortigen Verbrauch des gefährlichen Kerosins für Beleuchtungszwecke zu reduzieren. Über ähnliche Initiativen, die dabei allerdings primär Solarzellen einsetzen, berichte ich übrigens in einem eigenen Kapitelteil unter Solarleuchten (s.d.).

Der Savonius-Rotor der EWB ist nur rund 90 cm hoch, hat einen Durchmesser von 60 cm und produziert trotzdem 10 - 15 W, was völlig ausreicht um kleinere Verbraucher ebenso wie auch eine LED-Raumbeleuchtung zu versorgen.

Das verantwortliche Appropriate Technology Design Team der EWB konzentriert sich bei seiner Arbeit auf anwenderorientierte und leicht nachbaubare Technologien. Man hofft, den Gestehungspreis pro Rotor auf unter 100 $ senken zu können.

Die ersten Modelle sollen bereits im Sommer in abgelegenen Dörfern zum Einsatz kommen, hergestellt werden sie von der Firma XelaTeco in Quetzaltenango, Guatemala.

Das Projekt, das anscheinend schon seit 2006 läuft, wird auch von der Non-Profit-Organisation Catapult Design aus San Francisco unterstützt, die den ursprünglichen Entwurf optimiert, was dadurch unterstützt wird, daß Catapult vom NASA Ames Research Center im kalifornischen Silicon Valley kostenlose Zeit in einem Windkanal angeboten bekommt.

Dies erlaubt es, das Blattdesign sowie verschiedene Materialien wie Plastik und Textilien zu testen.

Interessanterweise wird im Frühling 2008 auch ein Vertrag zwischen der XelaTeco, der Appropriate Infrastructure Development Group (AIDG) und der Firma Humdinger Wind Energy LLC von Shawn Frayne geschlossen, um dessen Windbelt von Tischgröße auf die Größe eines Mastes hochzuskalieren (s.d.).

Während XelaTeco für den Turm und das mechanische Systemdesign verantwortlich ist, übernimmt die AIDG die Entwicklung der Software für eine benutzerdefinierte Datenerfassungselektronik sowie die elektrischen Systeme.

Dabei stehen die Information als Protokoll oder in Echtzeit über das Internet zur Verfügung. Leider ist über die Ergebnisse dieser Versuche nichts zu finden.

Im Oktober 2008 beteiligt sich der französische Design-Student Guilhem Lamour aus Plaisir mit einer sehr innovativen Savonius-Umsetzung an dem Future Design Contest.

Sein Wettbewerbsbeitrag ECO Street lights besteht aus einer energetisch autonomen Straßenlampe, bei der mehrere kleine, spiralige Savonius-Rotoren in dem Lampenmast selbst eingelassen sind.

Eigentlich eine tolle Idee - um so verwunderlicher, daß sie außer hier im Buch der Synergie anscheinend nirgendwo sonst Spuren hinterlassen hat...

Das DIY-Portal istructables.com präsentiert im November 2008 einen kleinen Windgenerator in sehr einfacher Bauweise.

Der Savonius-Rotor aus halbierten PVC-Abwasserrohren und einigen Fahrradteilen, der bei einer Windgeschwindigkeit von 35 km/h immerhin schon 100 W produziert, soll gerade einmal 200 $ kosteten.

Wie man auf dem Foto sieht, experimentiert der Erfinder namens Faroun dabei mit unterschiedlichen Beugungen.

Als sehr effektiv hat sich dabei das Erweitern des Gesamtdurchmessers in der Mitte des Rotors erwiesen, wodurch das Ganze eine bauchige Form bekommt, die den Wind besser nutzt als das reine Vertikalmodell (ganz rechts in der abgebildeten Reihe).

Mindestens ebenso einfach wirkt die Konstruktion einer Windkraftanlage von Curtis Dicke, deren ‚Blätter’ aus Stoffsäcken hergestellt sind, die in angeströmtem bzw. aufgeblasenen Zustand die Form von Savonius-Schaufeln annehmen.

Der Clip mit den Aufnahmen dieses Rotors wird im Dezember 2008 veröffentlicht, leider ohne jegliche Informationen zu Lokalität oder Leistung.

Laut Dicke sieht das System allerdings besser aus, als es seine Effizienz ist... wobei der erste Halbsatz eher eine Geschmackfrage ist.

Es ist allerdings sehr bedauerlich, daß es so viele Innovatoren mit guten Ideen gibt, die anscheinend noch nie etwas von den Kriterien der wissenschaftlichen Arbeit gehört haben, denn kaum einer von ihnen ist in der Lage - oder Willens - auch nur den minimalen Anforderungen einer sinnvollen, nachvollziehbaren Dukomentation über die erzielten ergebnisse nachzukommen. Damit ist ihre Arbeit jedoch für die Katz.

Die 2008 gegründete Firma New Millennium Wind Energy LLC in Avon, Colorado, versucht in den Jahren 2010 und 2011 ein System namens TurbiNator auf den Markt zu bringen. Die Idee dazu stammt von dem Firmengründer und ehemaligen Waffenentwickler Andrew Thacker.

Die 6,0 – 10,5 m durchmessenden, kugelförmigen Objekte, deren beide Hemisphären jeweils zum Teil abgedeckt sind, besitzen im Innenraum zwei mehrblättrige, senkrechte Savonius-Rotoren, die sich gegenläufig drehen. Als Dachinstallationen sollen sie je nach Größe zwischen 60 kW und 700 kW abgeben. Zur Sturmsicherung kann die Kugel komplett geschlossen werden. Und Solarzellen auf der Außenseite können auch dann Strom liefern, wenn kein Wind geht.

Dem Unternehmen zufolge sollen im Mai 2010 bereits Aufträge für 32 Turbinen vorliegen, die zwischen 149.000 $ und 800.000 $ kosten sollen. Die endgültige Vergabe hängt allerdings davon ab, daß es der Firma auch gelingt einen funktionierenden Prototypen vorweisen zu können. Hierfür werden jedoch etwa 23 Mio. $ benötigt, wie Thacker anfangs verlauten läßt. Bislang habe seine Firma eine Kapitaldecke von 500.000 $.

Alleine, um den Prototyp zu bauen, sind 2 Mio. $ erforderlich, während für den Bau einer Produktionsanlage mit 400 Arbeitsplätzen 6 Mio. $ ausreichen würden. Doch auch im Juli 2011 gibt es nur weitere wirre Zahlen, als der Logistikpark in Newton, Kansas, als Standort einer ersten geplanten Produktionsstätte ausgewählt wird. Die voraussichtlichen Kosten dieser Anlage, die schon im Juli 2012 in Betrieb genommen werden soll, schätzt Thacker auf einen Betrag zwischen 50 Mio. % und 100 Mio. $. Hergestellt werden sollen hier 20 – 60 kW Anlagen.

Tatsächlich gelingt es nicht einmal, ein kleines Demonstrationsmodell vorzuweisen, und die Firma verschwindet mitsamt ihren hochfliegenden Plänen schnell wieder in der Versenkung, obwohl die Sache im August 2012 noch einmal kurz in die Presse kommt.

Sehr interessant klingt das 2009 in Frankreich vorgeschlagene Konzept Wind-it von Nicola Delon, Julien Choppin und Raphael Menard, das im Mai mit dem Next Generation prize! des Metropolis Magazine geehrt wird.

Das Team schlägt nämlich vor, bestehende Hochspannungsmasten mit innen montierten Savonius-Rotoren nachzurüsten, was gleich aus mehreren Gründen unterstützenswert ist.

Die Innovatoren, zwei Architekten und ein Ingenieur, haben nämlich ausgerechnet, da die Bestückung eines Drittels aller Hochspannungsmasten in Frankreich mit ihrem System ausreichend Strom produzieren würde, um rund 5 % des landesweiten Strombedarfs zu decken.

Dies bedeutet aber, daß sich damit zwei Atomkraftwerke abschalten ließen.

Während kleine Rotoren an einfachen Masten 1 – 10 kW leisten, sollen in die schon existierenden mittleren bis großen Masten L-Modelle integriert werden. Die XL-Modelle in Form neuer Masten sollen von Anfang an in runder Form konzipiert werden, was ihre effektive Nutzung auch mit ästhetischen Aspekten verbinden würde.

In dieser Größe würde jeder Mast 1 MW Strom produzieren - und noch dazu über eine ‚automatische’ Netzanbindung verfügen. Mich selbst begeistert diese sinnvolle und nachhaltige Idee, die ihren Preis wahrlich verdient hat.

Nach umfangreichen Entwicklungs- und Testarbeiten errichtet das auf British Virgin Islands registrierte Unternehmen Windworks Engineering Inc. mit Büros in Genf und Düsseldorf im Jahr 2009 in Perth, Australien, den ersten 5 kW Prototyp seiner WW5000 Silent Turbine.

Der auf eine Lebensdauer von 25 Jahren angelegte Savonius-Rotor mit Permanentmagnet-Generator ist leicht verdrillt und besteht den ersten Designs zufolge aus ebenen, geknickten Flächen. Bei dem 600 kg schweren Prototyp mit 5,5 m Höhe und 2,6 m Durchmesser kann man gut sehen, wie die aus Fiberglaselementen zusammengesetzte segmentierte Strukturierung eine gewölbte Flächen bildet.

Die kommerzielle Produktion soll im 4. Quartal 2010 starten, und der Verkaufspreis der Turbine soll ca. 20.000 € betragen (zzgl. MWSt. und Montage).

Der Auftritt des Aktien-Unternehmens wirkt allerdings etwas seltsam und ist überaus stark börsen- bzw. finanzinteressiert. Betont wird beispielsweise, daß das Windworks Tochterunternehmen Windworks Engineering Ltd. die von dem Erfinder Joseph Bertony und den von ihm kontrollierten Unternehmen beantragten Patente bereits erworben habe (kann man denn noch nicht erteilte Patente überhaupt verkaufen?!). Es ist auch fraglich, ob das neue VAWT-Design „die Windturbinenindustrie revolutionieren“ wird – wie es selbstsicher tönt.

Die im September 2009 erstmals öffentlich vorgestellte australische Anlage im Norosten von Perth leistet 7 kW und soll nun dafür genutzt werden, um den optimalen Permanentmagnet-Generator für den Senkrechtachser herauszufinden.

Anfang 2010 erhält das Unternehmen seine ersten zwei Aufträge, außerdem werden Absichtserklärungen über zehn 5 kW Turbinen mit einem Unternehmen aus North Carolina, USA, sowie über 30 Stück mit einem Betreiber von Altenheimen im Südosten Englands unterzeichnet. Es lassen sich allerdings keine Blege dafür finden, daß diese Aufträge auch tatsächlich ausgeführt worden sind - und inzwischen ist sogar die Homepage der Firma vom Netz genommen worden.

Vom April 2009 datiert die Aufnahme eines etwas schrägen Savonius-Rotors von Arturo Moises aus Santiago de los Caballeros im Norden der Dominikanischen Republik. Sie stammt aus einem YouTube-Clip.

Die sehr leise und leicht anlaufende Anlage besteht aus Fiberglas und einem Stahlrahmen, ist 1,8 m hoch und hat einen Durchmesser von 3,3 m.

Die spiralige Verwindung, die uns schon mehrfach begegnet ist, reduziert sich bei diesen gedrungenen Systemen auf einen relativ schmalen Ausschnitt, wobei der Erfinder mehrere Rotoren direkt nebeneinander auf dem Dachfirst installiert.

Nähere technische Details sind mir nicht bekannt.

Fast schon revolutionär ist ein Senkrechtachser des britischen Erfinders Rupert Sweet-Escott, dessen Secret Energy Turbine (SET) einem normalen (britischen!) Schornstein nachempfunden ist.

Aufgrund seiner Magnetlagerung soll das System völlig lautlos sein. Bis 145 km/h Windgeschwindigkeit habe der Senkrechtachser auch schon schadlos überstanden. Im Inneren der Hülle bewegen sich vier schmale Savonius-Blätter, die magnetisch gelagert sind.

Im Mai 2009 gründet Sweet-Escott das Unternehmen Smart Power products Ltd., das seine Windkraftanlagen vertreiben soll, und Anfang 2010 werden bereits drei verschiedene Modellgrößen angeboten: eine 50 W Turbine mit 30 cm Durchmesser (742 £), eine 120 W Anlage mit 40 cm Durchmesser (938 £), sowie eine 250 W Anlage mit 50 cm Durchmesser (1.112 £). Im Preis sind jeweils der Generator und eine ‚Umhüllung nach Wahl’ mit einbegriffen. Später variieren die Preise - als Bausätze werden sie günstiger, als Fertiginstallationen teurer.

In den Folgejahren wird auch ein größerer Darrieus-Rotor mit senkrechten Blättern entwickelt, den den malerischen Namen Clock Tower erhalten - und im Jahr 2011 erhält Sweet-Escott den Preis Ideal Inventor of the Year. Die Firma ist auch weiterhin auf dem Markt.

Auch die Firma Re-Gen-Energy GmbH & Co. KG aus Haiger kommt 2009 mit einem Senkrechtachser auf den Markt.

Ihr Energieturm ist eine weitere Adaption des spiralig verwundenen Savonius, wie er inzwischen von Dutzenden Firmen weltweit hergestellt und angeboten wird.

Im vorliegenden Fall ist der Rotor mit Solarpaneelen ergänzt und als Werbeträger konzipiert.

Ein Energieturm vom Type DE 1-3,5G-5W hat eine Konstruktionshöhe bis zu 25 m, wobei der ca. 2,0 m durchmessende Rotor mit seiner Gesamtfläche von rund 11,2 m² alleine etwa 10 m hoch ist und 3,5 kW leisten soll. Sein Gewicht ohne Mast beträgt 920 Kg.

Der erste Energieturm geht im August 2009 ans Netz.

Im Februar 2010 wird die Firma als Re-Gen-Energy Verwaltungs GmbH Gesellschaft für regenerative Energien neu gegründet, und im April sollen sich bereits zwei Energietürme in Betrieb befinden – irgendwelche weiterführende Geschäftstätigkeit scheint es danach jedoch nicht gegeben zu haben.

Im Februar 2010 präsentiert Imran Lobania von der Dundee University in Schottland einen kleinen Savonius mit drei schräg abgeschnittenen Blättern, der transportabel ist.

Die Rose Wind Turbine ist aus Aluminium und Fiberglas hergestellt und soll sehr leise sein.

Technische Daten gibt es bislang nicht, ob es zu einer kommerziellen Umsetzung kommt, wird sich zeigen. Bislang ist davon jedenfalls noch nichts zu sehen.

Äußerst clever und auch ästhetisch ansprechend empfinde ich das Konzept der neu gegründeten australischen Designfirma Embossed Pty. Ltd. aus Sydney, das erstmals im März 2010 in den Blogs vorgestellt wird.

Der Zephyr Windgenerator besteht aus dreiblättrigen, spiralig verdrillten Segmenten, die nach Wunsch kombiniert werden können, während die Endstücke in der Form von Rohrkrümmern eine leichte Montage an Außenwänden ermöglichen.

Um keine Verwirrung zu verursachen: Auch die bereits 2002 gegründete kanadische Zephyr Alternative Power Inc. bietet eine Zephyr Vertical Wind Turbine (ZVWT) an.

Das System, das bis zu einer Leistung von 50 kW weiterentwickelt werden soll, besitzt eine Reihe von Leitblechen, die um den Kern eines konventionellen Savonius-Rotors herum angeordnet sind.

Und in Japan gibt es wiederum die Zephyr Corporation, die ab Anfang 2006 den leichten Kleinwindrotor Zephyr Airdolphin anbietet. Dabei handelt es sich allerdings um einen vertikalen Standardrotor mit drei Blättern und mit unten geneigter Windfahne (s.d.).

Im August 2010 wird in den Fachblogs das Design eines zusammenfaltbaren, portablen Savonius-Rotors vorgestellt, der für Camper und Expeditionen gedacht ist.

Die Idee des tschechischen Designstudenten Sergej Kuckir, die er an der Universität von Ústí nad Labem entwickelt, trägt den Namen Ventus, wiegt nur 4 kg und ist aufgebaut 2,5 m hoch. Er leistet 400 W, was locker für einen Laptop, Licht und Wasserkocher reicht.

Zusammengepackt hat das kleine Windkraftwerk die Maße einer Postversandrolle von 64 cm Länge und einem Durchmesser von 10 cm.

Kuckir bekommt dafür den ,The Outstanding Student Design 2011’ Preis des Design-Zentrum der Tschechischen Republik – sowie den BIO 22 Quality Concept Award der Biennale für Industriedesign in Ljubljana.

Gemeinsam mit Kommilitonen konzipiert er ferner eine blütenförmige, sich spiralig empor windende Windkraftanlage namens Tulppaani, die eher wie ein architektonisches Element aussieht und im Zentrum eines Brunnens aufgestellt werden soll.

Ebenfalls bislang nur ein erster Entwurf ist der Savannius des japanischen Industriedesigners Hirotaka Matsui aus Los Angeles.

Die kleine Windkraftanlage soll in Parks Strom für das Aufladen von Laptops und Handys erzeugen, und so eine Art Treffpunkt bilden – und damit auch eine soziale Funktion übernehmen.

Die Firma Firma ESPV-Tec GmbH & Co. KG in Blaubeuren-Asch, in der Nähe von Ulm, wird bereits im Jahr 2004 von Ernst Schöll als Service Center für die Inbetriebnahme und Wartung von Energie-Anlagen gründet.

Einige Jahre später erfolgt die Entwicklung des Wind-Pillars, eines erschwinglichen Senkrechtachsers, der nach unzähligen kostspieligen Testläufen im Windkanal im Frühjahr 2012 erstmals als Produkt vorgestellt werden kann.

Ob sich die Aussage, „wir erreichen einen Wirkungsgrad von nahezu 100 Prozent“, allerdings wirklich belegen läßt, lasse ich einmal dahingestellt.

Das Leistungsspektrum der Wind-Pillar-Familie reicht von 500 W bis 50 kW, und der Familienbetrieb bekommt Aufträge aus aller Welt. Alleine schon die Ostseeinsel Fehmarn bestellt 50 Wind-Pillare. In diesem Jahr werden die Produktionszahlen erstmals die 500-Stück-Marke überschreiten, wobei künftig jährlich 2.000 Kleinwindkraftwerke und mehr hergestellt werden sollen.

Die Varianten für den Hausgebrauch mit 0,5 oder 1,5 kW Generatorleistung kosten rund 10.000 €. Unter geeigneten Windbedingungen erzeugt die 500 W Anlage rund 4.500 kWh Strom im Jahr, womit der Verbrauch einer durchschnittlichen Familie nahezu vollständig abgedeckt werden kann.

Im Juni 2011 installiert die in Baltimore, Maryland, beheimatete Firma SavWatt USA Inc. ihr erstes Eco-Pole System, eine Straßenlampe, die vollständig ohne Netzanbindung auskommt, direkt vor dem Gebäude des Verkehrsministeriums in Washington, D.C.

Neben einem 2 x 90 W PV-Paneel und den Speicherbatterien, die Energie für 36 Stunden bereitstellen können, sitzt obenauf ein kleiner, verdrillter 300 W Segment-Savonius-Rotor, der ebenfalls für den Strom des 60 W LED-Außenbeleuchtungssystems sorgt. Die Firma behauptet, daß ihr Produkt völlig wartungsfrei ist.

Die Mikro-Windturbine besitzt weiche und leichte Rotorblätter aus einem Kohlenfaser-Polymer, die wasserdicht und rostfrei sind und sich mit geringer Geräuschentwicklung drehen.

Februar 2012 kann das Unternehmen stolz bekanntgeben, daß es in New Jersey sein erstes großes Projekt in Höhe von 3,4 Mio. $ abgeschlossen habe – und schon im März folgen Installationen an drei New Yorker Standorten: in Riverhead, an der Stony Brook University und an der St. Raymond’s School in den Bronx.

Es verwundert daher etwas, daß nach einer letzten Meldung vom September 2012, derzufolge die SavWatt in New Jersey eine Tochtergesellschaft namens New Energy LED Technologies Inc. (NELT) gegründet hat, sonst nichts mehr über Unternehmen zu finden ist.

Im Juli 2011 publiziert die Designerin Miriam Petersen aus Buenos Aires, Argentinien, ihren äußerst detailliert ausgearbeiteten Entwurf eines Trios aus Vertikalachsen-Windkraftanlagen, die ebenfalls auf Savonius-Rotoren basieren.

Der effektive Generador Eolico, der den Unterlagen zufolge schon 2009 entwickelt worden ist, soll sich schon bei 4 m/s Windgeschwindigkeit mit 50 U/m drehen und Strom produzieren, wobei die maximale Gesamtleistung des Systems 3 kW beträgt.

Horizontal plazierte Sicherheitsräder dienen dem Schutz , falls der Generator in einer häuslichen Umgebung installiert wird.

In Balaton, Ungarn, arbeitet der Diplomtechniker Peter Borsanyi an eigenen Savonius-Versionen, die sich dadurch von anderen Modellen abheben, daß ihre runden Blätter eine zusätzliche, senkrechte Kantung aufweisen.

Herr Borsanyi informiert mich im September 2011 persönlich über seine Entwicklungen, an denen er seit 2009 arbeitet, und die sich aus der Zeit danach auch im Netz verfolgen lassen.

Im Oktober 2012 berichtet er, daß sein erstes Modell TRIORO-1x seit mehr als einem Jahr störungsfrei in Betrieb ist, wobei es Windböen bis zu 106 km/h ohne Beschädigung oder Verformung überstanden hat. Nun seien die neue Generation DUORO und TRIORO in Planung und Bau.

Der schon mehrfach erwähnte Dean Kamen kommt im Oktober 2011 mit einem etwas seltsamen Design in die Presse.

Sein Spiral-Savonius-Rotor besteht nämlich nicht aus einem festen Material – sondern hat aufblasbare Flügel.

Damit ist das System so leicht, daß es auch auf Leichtbau-Dächern installiert werden kann.

Die Ambitionen der Serien-Erfinders gehen aber weit darüber hinaus, denn laut seiner entsprechenden Patentanmeldung vom März 2011 (US-Nr. 20110215738) sind auch Licht emittierende Dioden vorgesehen ... die durch Energie versorgt werden, welche von der Windkraftanlage erzeugt wird.

Damit sollen auf den Blättern Bilder, Texte, Symbole und Zahlen gezeigt werden können, wie zum Beispiel das Datum und die Uhrzeit, Wettervorhersagen, Verkehrsinformationen und Werbung.

Ab 2012 installiert auch die Firma HELIX Windkraft von Jürgen Arweiler aus Dillingen/Saar spiralig verwundene und segmentierte Savonius-Rotoren.

Das Unternehmen kann zwei Jahre später bereits 7 Installationen seiner WG 100 Windkraftanlage vorweisen, auf Garagen, Dächern und Masten.

Strom wird schon bei einem Wind mit 1,5 m/s erzeugt – und ein besonderes Charakteristikum dieser weitgehend verschleißfreien und wartungsarmen Anlagen ist die farbliche Durchmischung der Segmente.

Da das Saarland Vorhaben zur Energieeinsparung und zur rationellen Energienutzung mit erneuerbaren Energien unterstützt, wird die Anschaffung einer WG 100 Turbine einmalig mit 1.200 € aus dem Programm Klima Plus Saar gefördert.

Wieviel die Anlage kostet, ist auf dem Homepage des Unternehmens jedoch nicht zu erfahren.

Insgesamt kann man feststellen, daß die erfolgreichsten Adaptionen und Optimerungen des Savonius-Rotors inzwischen alle eine verdrillte, spiralförmige Struktur aufweisen - wie sie uns ganz ähnlich auch bei den nun folgenden Darrieus-Rotoren begegnen wird.

Für mich ist dieser Sachverhalt deshalb besonders interessant, weil ich der Spirale bzw. dem Wirbel einen besonders hohen Stellenwert in meiner Analyse der energetischen Wandlungen zubillige (s. Wirbelströmung in Teil D).

 

Weiter mit dem Darrieus-Rotor...