TEIL C

Vertikalachsen-Rotoren

Der Darrieus-Rotor (III)

USA

In den USA fördert das Energieministerium DOE zwischen 1974 und 1985 die Sandia National Laboratories in Albuquerque, New Mexico,bei der Entwicklung der Darrieus-Technologie mit 28 Mio. $. Bis 1976 werden verschiedene Modelle mit Durchmessern zwischen 5 und 17 m gebaut. Die zweiblättrigen 5 m Anlagen erreichen bei Windstärken zwischen 40 und 45 km/h rund 3,5 kW Leistung, während die größeren Modelle mit 2 oder 3 Blättern und einer Gesamthöhe von rund 33 m bereits 50 – 60 kW erzielten.

1982 geht man zu 230 kW Anlagen über, 1983 folgt ein 500 kW Modell. Außerdem wird mit Planungen für einen riesigen 4 MW Rotor mit einer Höhe von 96 m und einem Durchmesser von 64 m begonnen.

Die 1981 von Dr. Yih-Ho Michael Pao gegründete Firma FloWind Corp. mit Sitz in San Rafael, Kalifornien, die mit den Sandia Labs an der Entwicklung zusammenarbeitet, erwirbt die Rechte an dem 2-Blatt-Rotor und bringt ihn unter dem Arbeitstitel 300 Darrieus (300 kW, Rotorgröße 17 x 42 m) bzw. 400 Darrieus (400 kW, 21 x 63 m) zur Marktreife. Diese Anlagen sind die zu diesem Zeitpunkt kommerziell erfolgreichsten der Bauform mit vertikaler Achse.

In Kalifornien werden damit zwischen 1983 und 1985 zwei Windparks errichtet: am Altamont Paß nahe San Francisco mit 170, sowie am Tehachapi Paß in der Nähe von Bakersfield mit 340 Anlagen. Zum Einsatz kommen die Modelle FloWind 17 mit 142 kW Nennleistung bei 17 m/s (Einführung im Jahr 1983), von dem 510 Exemplare gebaut werden, sowie FloWind 19 mit 250 kW bei ~ 20 m/s (1985, Anzahl unbekannt). Die Ziffern der Modelltypen beziehen sich auf den jeweiligen Rotordurchmesser. Die Fotos sind von dem angenehm kritischen US-Windenergie-Experten Paul Gipe aufgenommen.

Obwohl die 25 m hohe 19-er Anlage mit (eigentlich) 300 kW Nennleistung der kalifornischen Energiekommission zufolge tatsächlich nur 184 kW erreicht, erhalten FloWind und Sandia 1984 gemeinsam den höchsten Staatspreis für Energieinnovation des Department of Energy. Ende 1985 gilt FloWind als zweitgrößtes Windenergie-Unternehmen der Welt, doch als im Jahr 1986 der Ölpreis auf 10 Dollar pro Barrel fällt, beschließt Dr. Pao, seinen Anteil an FloWind zu verkaufen. Worauf FloWind 1988 in Konkurs geht und ein Jahr später wieder neu reorganisiert wird.

1989 kauft die drei Jahre zuvor gegründete Firma Windkraft Inc. aus Los Angeles für 2 Mio. $ das Recht, Windrotoren auf Land zu errichten, das die FloWind von Dritten gepachtet hat, und errichtet sogar drei Test-Windmühlen. Darüber ist inzwischen allerdings nicht mehr zu finden als einige Gerichtsakten, denen zufolge die Windkraft bald darauf in finanzielle Schwierigkeiten gerät und scheinbar vom Antlitz der Erde verschwindet, unter Hinterlassung unbezahlter Rechnungen von Arbeitern und Unternehmen.

Die FloWind Corp. beantragt 1993 das erste Patent, welches 1994 erteilt wird (US-Nr. 5.375.324), gefolgt von zwei weiteren im Jahr 1994 (US-Nr. 5.499.904 und Nr. 5.531.567, erteilt 1996).

Im Laufe der Folgejahre zeigen sich Serienausfälle in den Verbindungen zwischen den Abschnitten der extrudierten Aluminiumblätter, und FloWind plant den Ersatz der zweiblättrigen Rotoren aus Aluminium durch dreiblättrige Rotoren aus Fiberglas – macht statt dessen aber 1997 zum zweiten Mal Konkurs.

Während in Europa nach 1995 keine Windkraftanlage mit vertikaler Achse mehr in kommerziellem Betrieb ist, haben die FloWind-Anlagen in Kalifornien noch einen Anteil von 6 % an der installierten Leistung. Einige davon laufen mehr als 20 Jahre, doch bis Ende 2004 werden sie fast alle entfernt und als Schrott verkauft – und im Rahmen des Repowering durch Anlagen mit horizontaler Achse ersetzt.

Dies scheint für Dr. Pao ein Signal zu sein, denn im Juli 2004 gründet er die Firma Ecopower in Houston, Texas, und schon im Oktober 2005 stellt er unter dem Titel ,Floating-Windfarms-at-Sea, das Konzept eines schwimmenden Offshore-Windparks vor. Hierfür beginnt er mit der Entwicklung einer mittelgroßen, zuverlässigen und preiswerten 500 kW Darrieus-Anlage, die auf den Erfahrungen mit dem 19 m Typ der 1980er Jahre basiert. Eine wesentliche Neuerung wird es aber mindestens geben, denn die schwimmenden VAWT sollen im Falle von Hurrikanen oder Taifunen unter der Meeresoberfläche gezogen werden können, um Beschädigungen zu vermeiden.

Bald darauf erfolgt die Gründung der Firma Floating Windfarms Corp., ebenfalls in Houston, welche das Konzept kommerzialisieren soll. Deren Aktivitäten werden aufgrund des Todes von Pao im September 2013 allerdings ausgesetzt.

Ende der 1970er Jahre experimentiert auch die Firma Aluminium Company of America (Alcoa) mit einer Reihe von 3-Blatt Darrieus-Rotoren, die ebenfalls aus der Forschung bei den Sandia National Laboratories hervorgehen.

Ebenso wie sein Wettbewerber, DAF-Indal in Kanada (s.o.), sucht das Unternehmen Märkte für neue Aluminium-Produkte – und das Darrieus-Design erfordert in Form seiner Blätter eine Menge an stranggepreßtem Aluminium.

Zunächst wird eine Maschine mit einem Durchmesser von 5,5 m entwickelt, die etwa 8 kW Leistung erzeugen soll – die dann aber wieder fallen gelassen wird, zugunsten größerer und wirtschaftlicherer Maschinen. Alcoa konstruiert anschließend verschiedene Modelle: mit einem Durchmesser von 12,8 m (30 – 60 kW), mit 17 m Durchmesser (60 – 100 kW) und mit einem Durchmesser von 25 m (je nach Getriebeübersetzung 300 kW o. 500 kW).

Zwischen 1979 und 1981 errichtet Alcoa für das Eugene Water & Electric Board ein 25 m/500 kW Vorproduktionsmodell in der Nähe von Newport, an der Küste von Oregon. Etwa zur gleichen Zeit wird eine ähnliche 25 m Turbine auf dem Testgelände der Southern California Edison am San Gorgonio Paß in der Nähe von Palm Springs installiert.

Die Bemühungen der Alcoa werden durch eine Reihe von Unfällen bald drastisch gedämpft. Im März 1980 wird an Alcoa Fabrik in Pennsylvania eine Maschine von 12,8 m Durchmesser zerstört, als das zentrale Drehrohr zu vibrierenden beginnt und sich letztlich verbiegt, weil die Maschine oberhalb der Nenndrehzahl rotiert.

Im April 1981 stürzt dann die 25 m Maschine am San Gorgonio Paß um. Die Maschine selbst arbeitet sogar mit einem beträchtlichen Tempo oberhalb der Nenngeschwindigkeit von 41 U/m noch ordentlich, doch ein Software-Fehler im Programm der Mikrocomputersteuerung verhindert den korrekten Einsatz der Bremsen bei übermäßigem Wind. Als der Rotor 60 U/m erreicht, bricht eine Schraube, worauf ein Blatt nach außen schnellt und viele Spanndrähte zerschneidet.

Auch ein weiterer 8 kW (andere Quellen: 10 kW) Prototyp, der 1981 auf der Farm von Art und Maxine Cook in Somerset County, Pennsylvania, errichtet wird, zerstört sich, obwohl dieses Modell gar keine Spanndrähte verwendet, um die Turbine aufrecht zu halten. Bei dieser Darrieus-Turbine in Haushaltsgröße besteht das Mittelrohr aus spiralgeschweißtem Drainagerohr in einem Versuch, die Herstellungskosten zu senken.

Nach diesen Erfahrungen beschließt Alcoa, sich aus dem Windmarkt zurückzuziehen.

Nicht so jedoch Paul Vosburgh, der ehemalige VAWT-Programmdirektor, der kurz darauf die Alcoa verläßt und seine eigene Firma namens Vawtpower Inc. gründet.

Diese installiert in den frühen 1980er Jahren am San Gorgonio Paß eine kleine Windfarm aus 42 Zweiblatt-Darrieus-Anlagen, wobei zwei Versionen der VAWTPOWER-Turbine zum Einsatz kommen, eine mit einem Durchmesser von 17 m, sowie eine zweite, die etwas größer ist. Was natürlich stark an die beiden Modellgrößen der FloWind erinnert (s.o.). Leider habe ich bislang keine weiteren Details darüber finden können.

Bis 1985 wird noch eine Vawtpower 250 Windturbine entwickelt und demonstriert, doch nach Auslaufen der Bundessteuer-Anreize verringert sich das Interesse an der Technologie und auch dieses Unternehmen scheitert und verschwindet erst einmal wieder von der Bildfläche.

Erst, als wieder eine Einspeisevergütung von 1,9 Cent pro Kilowattstunde aus Windenergie eingeführt wird, werden neue Investitionen getätigt. Vosburgh gründet daraufhin zusammen mit Jerry Berglund die VAWTPower Management Inc. (VMI) mit Hauptsitz in Placitas, New Mexico, um in Zusammenarbeit mit den Sandia Labs sowie dem Conservation and Production Research Laboratory des Ladwirtschaftsministeriums in Bushland, Texas, den 60 kW Prototyp VMI VP100 zu entwickeln.

Im April 2005 beginnt die Montage des Prototyps in Clines Corners, New Mexico, die allerdings erst im April 2006 beendet wird. Im August folgt die offizielle Inbetriebnahme der 24 m hohen Turbine mit ihrem 14 m durchmessenden Aluminium-Dreiblatt-Rotor.

Nach einem sehr rauhen Winter, der den Zugang zum Standort verhindert, wird im April 2007 ein neuer Generator mit verbessertem Startsystem und einer stärkeren Befestigung an der Übertragungswelle installiert. Dabei zeigt sich der große Vorteil gegenüber typischen Horizontalachsen-Turbinen, denn der über 360 kg schwere Generator kann in nur vier Stunden ohne die Verwendung eines teuren Krans ausgetauscht werden. Im September geht die Anlage wieder ans Netz der Central New Mexico Electric Coop.

Nach weiteren Modifikationen wie dem Optimieren des Blattbefestigungssystems, Verlängerung des Tragrohres, Veränderungen in den Bremsen, Verbesserung der Steuer Software und Stärkung der Blitzschutzes wird die Anlage ab November 2008 weiter getestet. Falls die Änderungen den gewünschten Erfolg zeigen, sollen sie in das Design einer größeren 75 kW Turbine einfließen, die bereits dem Zeichenbrett im Entstehen ist.

Im März 2009 sucht VMI Mittel in Höhe von 2,5 Mio $ über die nächsten zwei Jahre, zur Finanzierung einer Kommerzialisierung der VP100-Turbinenreihe. Dies scheint aber nicht gelungen zu sein – denn die letzte Meldung vom Januar 2012 besagt nur, daß die 60 kW Turbine eine Getriebeölheizung benötigt, um auch bei tiefen Temperatur zu arbeiten, danach wird es weiteres Mal still um das Unternehmen.

Im Jahr 1975 beginnt sich Robert ,Bob’ Nason Thomas aus dem kalifornischen Ventura damit, sich mit einer Vertikalachsen-Turbine zu beschäftigen, die mehrere Kränze mit geraden Blätter sowie an der Außenseite feststehende, aerodynamisch geformten Statoren besitzt, um die Ausgangsleistung zu erhöhen. Trotz seiner begrenzten Mittel baut Thomas immer größere Versionen seiner Turbinen, die als Linear Array Vortex Turbine System (LAVTS) betrieben werden sollen. Dabei führt er Feldtests mit mehr als zehn verschiedenen Versionen durch.

1982, nachdem er sein Amt als Direktor für Windenergie bei der California Energy Commission niedergelegt hat, kann er sich mit der Errichtung von drei Windstar 480 Turbinen in der Nähe von Concord, Kalifornien, befassen. Das System wird von der Wind Harvest International Inc. (vormals Wind Harvest Co.) in Point Reyes, Kalifornien, weiterentwickelt (und die vermutlich von Thomas gegründet worden ist).

Im Jahr 1987 arbeitet die Wind Harvest erfolgreich mit der Second Heavy Machinery Plant in der VR China zusammen, um einen Prototyp des Windstar 530 mit weniger teuren Aluminiumblättern herzustellen (statt Glasfaser). Diese Turbinen werden dann im kalifornischen San Gorgonio Paß mit seinen turbulenten und kräftigen Winden installiert und betrieben, was wertvolle Betriebserfahrungen mit sich bringt, die anschließend zu einem langlebigen und leicht zu installierenden und zu wartenden Turbinen-Design führt.

Eine Windstar 1066 Turbine mit einer Nennleistung von 50 kW wird 1992 entworfen. Deren Testergebnisse zeigen eine erhöhte Effizienz der längeren Blätter dieses Modells und das Potential, eine kosteneffektive und effiziente Maschine zu produzieren, die an der Außenseite auch keine Statoren mehr benötigt.

In den Jahren 2001 und 2002 werden in Palm Springs drei abgespannte Prototyp-Versionen des Modells Windstar 530G installiert, ebenfalls ohne die kostentreibenden Statoren. Der Prototyp verwendet Aluminium-Strangpreß-Blätter und leistet 25 kW. Hier werden die drei Turbinen auch in unmittelbarer Nähe plaziert, um damit die erste 75 kW LAVTS-Anlage zu bilden, die anschließend fünf Jahre lang ununterbrochen in Betrieb ist, um Leistungsdaten zu sammeln.

Der enge Abstand der Turbinen erzeugt dabei einen Wirbel/Wand-Effekt (vortex/wall effect), der die Leistung der Innenanlage bei einem Wind mit rund 25 km/h um 75 % erhöht, während dieser Effekt bei steigender Windgeschwindigkeit immer weiter abnimmt, bis er oberhalb von 67 km/h völlig verschwindet. In der Einführung zu den Vertikalachsen-Rotoren weiter oben habe ich bereits auf die (späteren) Ergebnisse der entsprechenden Forschungen von Prof. John Dabiri hingewiesen (s.d.).

Endlich kommt Thomas im Jahr 2002 auch dazu, seine Innovation patentieren zu lassen (US-Nr. 6.784.566, Priorität von 2001, erteilt 2004).

Anschließend konzentriert sich das Unternehmen auf die Enwicklung eines 15 m hohen, 500 kW leistenden Windstar 1400 Verbunds aus fünf Turbinen mit einem gemeinsamen, Material-, Herstellungs- und Installationskosten sparenden Außen-Überbau, der in bestehenden Windparks mit Starkwind unterhalb der hohen Kraftwerke installiert werden sollen.

Im Jahr 2003 gelingt dem Unternehmen die Errichtung einer 5-Turbinen-Reihe in Palm Springs. Das Projekt soll die Skalierbarkeit der bewährten Windstar 530 Turbine zu dieser effizienten Größe demonstrieren. Auf den entsprechenden Fotos sind allerdings nur 3 Turbinen zu sehen, was auch durch die Berichte ortskundiger Besucher bestätigt wird. An einem Windstandort mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 7 m/s soll ein derartiges 5-Turbinen-Array mit seinen 400 kW jedenfalls über 700.000 kWh pro Jahr produzieren.

Im Jahr 2006 beginnt Wind Harvest an drei kommerziellen Turbinenmodellen zu arbeiten, welche die vorteilhaften Eigenschaften des 530G LAVTS-Prototyp nutzen. Das Modell 636 ist eine direkte Weiterentwicklung des 530G, mit verlängerter Blattlänge und einer modifizierten Lagerkonstruktion. Während dieses Modell auch weiterhin Blätter aus extrudiertem Aluminium verwendet, erhalten die zwei anderen Modelle glasfaserverstärkte Kunststoffklingen.

Die Turbinen-Modelle 1500 und 3000 sind 15 m, haben einen 12 m hohen Rotor und sind mit 50 – 75 kW Generatoren ausgestattet. Der 11,4 m breite Windstar 1400 ist für Standorte mit hoher Windgeschwindigkeit konzipiert, der 23 m breite Windstar 3000 dagegen für Gebiete mit schwächerem Wind von 22,5 – 25,5 km/h. Die mathematische Modellierung dieser Anlagen im Jahr 2010 wird durch einen Zuschuß der California Energy Commission ermöglicht, und von der IOPARA Inc. durchgeführt.

Mit dem Prozeß für die MCS-Zertifizierung des Modells 636 LAVTS kann die Firma trotzdem erst im Jahr 2011 beginnen. Danach bleibt es lange ruhig – und auf der aktuellen Hompage der Wind Harvest International ist 2014 ein ziemlich einfach aussehender, 18 m hoher und 12 m durchmesender, alleine stehender 20 kW H-Darrieus mit drei Blättern zu sehen. Irgendwelche Informationen über geschäftliche Erfolge gibt es aber noch immer nicht.

Im Jahr 1979 dreht sich an der New Mexico State University in Las Cruces ein experimenteller H-Darrieus unter dem Namen Pinson Cycloturbine. Eine weitere Anlage steht im Testzentrum für kleine Windkraftanlage der Firma Rockwell International bei Rocky Flats in Golden, Colorado.

Dieser H-Darrieus ist von dem Windenergie-Pionier Herman M. Drees in den 1970er Jahren entwickelt worden, einem jener Einzelerfinder, die zwischen der ersten und zweiten Ölembargo eine ganze Reihe von Windturbinen-Modelle entwickelt haben. Drees, ein niederländischer Staatsangehöriger, studierte damals am MIT. Sein System meldet er 1975 zum Patent an (US-Nr.  4.180.367, erteilt 1979).

Es gelingt seiner in Marstons Mills, Massachusetts, beheimateten Firma Pinson Energy Corp. (PRC) das Giromill-Windkraftwerk als Cycloturbine zu vermarkten. Paul Gipe zufolge hatte er zwei Modelle im Angebot, eines mit 3,7 m im Durchmesser und einer Leistung von 2 kW, das andere mit 4,6 m im Durchmesser und mit Gelenken versehenen Blättern von 2,4 m Länge. Dieses soll 2,2 kW geleistet haben. Eine Besonderheit seiner Anlagen ist das ungewöhnliche Doppelflügelheck zur Steuerung der Nockenverbindung, die den Blattanstellwinkel regelt.

Ein Patent beantragt die PRC im Jahr 1981 nur für eine Wasserturbine mit ähnlicher Technologie für Laufwasserkraftwerke (US-Nr. 4.368.392, erteilt 1983).

Über die Entwicklung und Evaluierung einer 1 kW Version des Cycloturbine small wind energy conversation system (SWECS) gibt es im Netz einen Abschlußbericht vom März 1982. Neben der PEC sind die Firmen Aerospace Systems Inc. und Natural Power Inc. daran beteiligt, den 4,5 m durchmessenden Rotor zu entwickeln, der in seiner Endausführung mit drei 2,4 m langen Blätter ausgestattet wird. Initiiert wurde das Entwicklungsprogramm für kleine Windkraftwerke (1 – 40 kW) von der Rockwell International im Auftrag des Department of Energy.

Während der späten 1980er und/oder frühen 1990er Jahren wird Drees Bauleiter für die Errichtung einer großen Zahl konventioneller 500 kW Turbinen (mit 2 Blättern allerdings) der niederländischen Firma NedWind im San Gorgonio Paß. Ansonsten taucht er nur noch in zwei 1990 und 1992 beantragten Patenten der Firma Aerovironment Inc. als Miterfinder eines passiv stabilen Schwebesystems auf (US-Nr. 5.070.955 und Nr. 5.082.079, erteilt 1992 bzw. 1994; s.a. Nr. 5.297.759). Mit seinen Cycloturbinen scheint er sich jedoch nicht mehr zu beschäftigen, und auch von seiner Firma ist später nichts mehr zu hören.

Mitte der 1970er Jahre erhält das Rüstungsunternehmen McDonnell Aircraft aus St. Louis, Missouri, einen Vertrag der Energy Research & Development Administration, um den Prototypen einer  Giromill zu entwerfen, zu bauen und zu testen.

Das Unternehmen entscheidet sich schnell für eine keineswegs kleine 40 kW Maschine mit geraden, 9 m langen Blättern. Anderen Quellen zufolge sitzt auf dem 21 m hohen Turm ein 12,8 m hoher Rotor mit rund 18 m im Durchmesser.

Die Begeisterung für das Projekt ist groß, weil nach Aussagen der Firma die Windkanaltests bewiesen hätten, daß die Giromill die sogenannte Betz-Grenze überwunden habe. Nach dem Bau der McDonnell Aircraft Giromill in Rockwells Rocky Flats Testcenter in den späten 1970er Jahren wird aber deutlich, daß die Turbine in keiner Weise die erwarteten Werte bringt.

Es stellt sich im Nachhinein heraus, daß die Ingenieure während ihrer Windkanaltests einen fundamentalen Fehler gemacht haben, da sie die Auswirkungen der Windkanals-Wände auf ein Modell, das eigentlich zu groß für die Kammer ist, vergaßen - oder nichts darüber wußten. Die Wirkung des Windkanals als großer Trichter führte zu äußerst fehlerhaften Ergebnissen, welche die Ingenieure erfreut weitergaben. Der Prototyp wird jedenfalls nie kommerzialisiert.

Das kanadische Unternehmen DAF-Indal Ltd. (s.o.), errichtet ab 1976 in Texas testweise verschiedene Darrieus-Rotoren zum Pumpen von Wasser, unter anderem 1978 eine DAF 40 Anlage mit einem 11,3 x 16,8 m großen Rotor an der USDA Experiment Station in Bushland, sowie 1981 eine DAF 4 Anlage mit einem 4,6 x 5,5 m großen Rotor am Alternative Energy Institute der West Texas State University in Canyon. Am Testzentrum der Southern California Edison nahe Palm Springs werden sogar eine 50 kW (11,2 x 16,8 m) und eine 500 kW (36,7 x 24,4 m) DAF-Indal-Turbine installiert.

Die Stadt Ellenville im US-Bundesstaat New York, etwa 150 km nordwestlich der gleichnamigen Metropole, bestellt bei den Sandia Labs 1984 insgesamt 71 Eggbeater-Rotoren mit einer Höhe von knapp 25 m, welche die Fallwinde der nahen Shawangunk-Berge ausnutzen sollen.

Aufgrund eines Konflikts mit Vertretern der Meinung, daß das Projekt die visuelle Integrität der Region zerstört, wird das auf 30 – 35 Mio. $ bezifferte Projekt nicht umgesetzt.

Ende der 1990er Jahre beginnt eine Gruppe ehemaliger sowjetischer Waffeningenieure und Wissenschaftler des staatlichen Makeyev Raketenzentrums im russischen Miass mit der Entwicklung eines Senkrechtachsers. Ihre VAWT wird ab 2002 im Rahmen der Proliferation Preventions Initiative (IPP) vom US-Department of Energy gefördert. Ebenfalls mit an Bord sind die Lawrence Berkeley National Laboratories (LBNL).

Mitte 2004 ist ein sehr schlichtes erstes 1 kW ElectricWind Modell zu sehen, das für einen Preis von 2.950 $ verkauft werden soll, sobald die Produktion beginnt – während der 2005 vorgestellte und bereits patentierte Prototyp WPU-2500 immerhin schon eine Leistung von 3 kW hat, 9 m hoch ist, einen Durchmesser von 3 m hat und 3,65 m lange Blätter besitzt. Anlaufen tut er bei einer Windgeschwindigkeit von 4 m/s, und kosten soll er 9.950 $. Ein weiterer Prototyp erreicht 1,5 kW, und an einer 5 kW Anlage wird auch schon gearbeitet.

Bald darauf wird in Rohnert Park, Kalifornien, die Firma Wind Sail gegründet, die eine Lizenz der Entwicklung übernimmt, um das entstandene Produkt zu kommerzialisieren. Was mit einer Förderung in Höhe von 2,5 Mio. $ verbunden ist. Schon im April 2006 kann bei der Firma Empire Magnetics ein erster 3 kW Prototyp installiert werden. Doch damit endet die Geschichte auch schon, der weder von dem runden Darrieus, noch von der Firma Wind Sail ist jemals wieder etwas zu hören gewesen.

Mitte 2005 gibt die Firma McKenzie Bay International Ltd. bekannt (1998 als Decker Organic Systems Inc. gegründet und Anfang 1999 umbenannt), daß ihre im Dezember 2003 gegründete Tochterfirma WindStor Power Co. (WPC) in Brighton, Michigan, mit der Ishpeming Housing Commission aus Ishpeming, den ersten Liefervertrag über eine WindStor-Windkraftanlage abgeschlossen habe, die an einer sechsstöckige Seniorenwohnanlage namens Pioneer Bluff installiert werden soll.

Soll man auch hier das altbekannte Nomen est Omen zitieren? Es ist in der äußerst verworrenen Aktenlage jedenfalls nicht klar auszumachen, wer hier wann und wen geblufft hat, doch das Projekt entwickelt sich zu einem wahren Schrecken ohne Ende.

Die Turbine ist für den Betrieb mit einer maximalen Geschwindigkeit von 50 U/m eingerichtet und soll ihre Nennleistung bei einer Windgeschwindigkeit von 12 m/s erreichen, um über das Jahr bei einer erwarteten durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 7 m/s rund 500.000 kWh zu produzieren. Eine ähnliche, aber kleinere 100 kW Version von WindStor ist seit Oktober 2004 an der Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue in Rouyn-Noranda, Kanada, installiert.

Daneben werben WindStor und McKenzie noch für eine sogenannten DERMOND Windturbine (DWT) der Firma DERMOND Inc., einer weiteren McKenzie-Tochter, von der später nur noch ein Werbeflyer übrig bleibt, auf dem eine weitere – m.W. jedoch nie realisierte – Darrieus-Version zu sehen ist. Dieser Rotor soll 100 kW leisten.

Nachdem die WindStor Power im Mai 2006 meldet, daß man nun auch eine Patentanmeldung für Design-Verbesserungen an der Windkraftanlage eingereicht habe, erfolgt im Juli 2006 der Baubeginn des WindStor-Projekts in Ishpeming, um außerhalb der großen Wohnanlage eine 200 kW Windkraftanlage mit vertikaler Achse zu errichten, die Strom für die 88 Wohneinheiten für ältere Menschen mit niedrigem Einkommen liefern soll.

Die Vollinstallation ist bis Ende des Monats geplant – doch nachdem die Fundamente fertig sind und auch schon der Turm aufgerichtet ist, werden die Arbeiten überraschend unterbrochen. Nicht nur, daß es Finanzprobleme sowie diverse Prozesse gibt, wie mit dem WPC-Vertriebsbeauftragten, der MTI Lighting Specialists Inc., sondern die Sache schleppt sich jahrelang weiter, sodaß erst die Übernahme des Projektes durch eine neue Firma Anfang 2009 einen entscheidenden Fortschritt bringt.

Das Department of Energy gewährt der Firma Clean Green Energy LLC (CGE), an der die WindStor zu 5 % beteiligt ist, einen Zuschuß von mehr als 760.000 $, um den Bau der Windkraftanlage zu beenden. Mit diesen Mitteln gelingt es der CGE, den Prototyp zu produzieren und umfangreiche Tests durchzuführen, um sicherzustellen, daß die Anlage auch zuverlässig arbeitet.

Im Frühjahr 2010 werden neue und leichte Blätter installiert, um die ursprünglichen schwereren Modelle zu ersetzen, im Juni wird der dreiflügelige Rotor von 26 m Durchmesser und 27 m Höhe auf seinem 18 m hohen Gittermast montiert, und im Oktober kann die Lokalpresse endlich melden, daß der Darrieus-Rotor nun erfolgreich installiert sei. Jetzt soll eine Testbetriebsphase folgen. CGE beabsichtigt, die Turbine bis Ende des Jahres in permanenten Betrieb zu nehmen – und irgendwann im nächsten Sommer mit der Produktion in größeren Stückzahlen zu beginnen. Dies soll mit einer zweiten Finanzierungsrunde verbunden werden, bei der das Unternehmen bis zu 4 Mio $ akquirieren will.

Anstatt sich darüber zu freuen, daß die Anlage endlich zufriedenstellen arbeiten kann, wird der Regelbetrieb nun aufgrund von Bedenken wegen die Sicherheit der Senioren verhindert. Im September 2012 wird gemeldet, daß der der jahrelang stillstehende Darrieus im Laufe des Jahres 2013 durch ein weiterentwickeltes, kleineres Modell des gleichen Herstellers ersetzt werden soll.

Dabei handelt es sich um die neue WIND·e20 Anlage, die von McKenzie und der CGE entworfen worden ist. Bereits 2013 sollen die ersten 100 Stück der 105 m hohen Windturbine, deren Leistungsabgabe zwischen 20 kW und 65 kW liegt, im ganzen Land aufgestellt werden.

Dem letzten Stand zufolge dreht sich bei Pioneer Bluff noch immer nichts – und auch die groß angekündigkte neue Darrieus-Anlage hat noch niemand gesehen, und dies, obwohl CGE im Januar 2013 meldet, daß es gelungen sei, die 25 Mio. $ zu bekommen, welche für die weitere Projektfinanzierung nötig sind. Man darf also gespannt sein, wie diese Geschichte weitergeht.

Im Jahr 2006 beteiligt sich ein Mark Oberholzer an dem Metropolis Next Generation Design Wettbewerb.

Seine Anfang 2007 publizierte Innovation soll den an Autobahnen entstehenden Fahrtwind nutzen, indem eine Vielzahl kleiner, gewundener Darrieus-Rotoren innerhalb der in den USA weit verbreiteten Fahrbahn-Begrenzungen aus Beton installiert werden.

Aufgrund von Versuchen findet Oberholzer außerdem heraus, daß übereinander gestapelte Doppel-Turbinen besser dazu in der Lage sind, den aus beiden Richtungen kommenden Wind zu nutzen.

Auch über dieses Idee hört man später nichts mehr, von einer Umsetzung ganz zu schweigen.

Im Februar 2008 wird in US-Blogs eine weitere Variante der Darrieus-Rotoren mit senkrechten Blättern vorgestellt. Entwickler ist die 2003 gegründete Firma Windspire Energy Inc. in Reedsburg, Wisconsin, und Hersteller die 2005 gegründete Firma Mariah Power aus Reno, Nevada, die auch Savonius-Anlagen anbietet (s.o.). Ich hoffe, ich habe das jetzt nicht durcheinander gebracht.

Das für Einzelhaushalte gedachte Modell Windspire soll bei einer durchschnittlichen Windgeschwindigkeit von 18 km/h bereits 1.800 kW/h pro Jahr erwirtschaften können. Nachdem der 9,1 m hohe 1,2 kW Windgenerator mit seiner Rotorlänge von 6,1 m und einem Durchmesser von nur 1,2 m seine Sicherheitszertifizierung bekommen hat, soll er ab dem Frühjahr auf den Markt kommen – zu einem Preis von 3.995 $. Für die Installation sollen noch mal rund 1.000 $ anfallen.

Ab dem Mai 2008 wird ein Windspire vom National Renewable Energy Laboratory (NREL) am National Wind Technology Center (NWTC) getestet, der Bericht ist im Netz abrufbar. Diese Anlage wird im April 2009 wieder entfernt.

Das erste kommerzielle Gerät wird im Juni 2008 verkauft, und im Oktober verkündet Mariah Power den Beginn einer Zusammenarbeit mit der Firma MasTech Manufacturing LLC, um in Manistee, Michigan, ab Ende des Folgejahrs monatlich 1.000 Stück dieser schmalen Windturbinen herstellen zu können. Mariah Power wird für die Produktion in den nächsten drei Jahren Stahl für 2 Mio. $ kaufen und 140 Arbeitnehmer beschäftigen, während MasTech 1,5 Mio. $ investiert, um die Produktionsstätte, die derzeit 300 Turbinen pro Monat herstellen kann, zu aktualisieren und nachzurüsten. Die Michigan Economic Development Corporation unterstützt das Projekt mit einem Zuschuß in Höhe von 400.000 $.

Und nachdem Mariah Power 50 Stück seiner Rotoren selbst produziert und an verschiedenen exponierten Plätzen installiert, wie beispielsweise auf der National Mall nahe dem Capitol in Washington, weisen die Auftragsbücher schon im November bereits mehr als 4.000 Bestellungen aus.

Im Dezember wird bekannt, daß (ungenannte) Investoren mehrere Millionen Dollar in die Firma gesteckt haben, doch einer späteren Meldung auf der Homepage des Unternehmens zufolge verschiebt sich die Markteinführung trotzdem voraussichtlich bis zum Herbst des Folgejahres. Zum Trost wird verkündet, daß man bereits an einer 3 kW Version des Windspire arbeiten würde.

Im September 2009 veröffentlicht das französische Testzentrum SEPEN (Site Expérimental pour le Petit Eolien de Narbonne), ein Meßplatz in einer windreichen Region im Süden des Landes, einen weiteren Leistungsbericht über Mariahs 1,2 kW Windspire. Die Testergebnisse können die früheren Messungen allerdings nicht bestätigen: Bei 10 m/s werden am SEPEN 675 W gemessen, was von zuvor behaupteten 800 W doch etwas abweicht. Und statt der Nennleistung von 1,2 kW bei 11 m/s, kann das SEPEN nur 986 W bei 11,4 m/s bestätigen. Demzufolge nur rund 2/3 des versprochenen Ertrags erwirtschaftet werden können.

Für zukünftige Kunden und Besitzer eines iPhone stellt die Firma im Oktober 2009 eine App zur Verfügung, um ohne zusätzliche Hardware die Windgeschwindigkeit messen zu können: Über das Mikrophon des Kleingeräts wird der Schall des rotierenden Senkrechtachsers aufgenommen, worauf ein Algorithmus nach Ausfilterung der Umgebungsgeräusche aus dem Klang die Windgeschwindigkeit berechnet. Das Unternehmen hofft nun, ab Ende des Jahres mit einer monatlichen Produktionsrate von 1.000 Stück den Vertrieb starten zu können. Es lassen sich aber keine Belege dafür dafür finden.

Als die Genoa Township in in Livingston County, Michigan, im Jahr 2010 einen Zuschuß von 94.000 $ vom Department of Labor and Economic Growth erhält, um Windkraftanlagen und PV-Paneele zu installieren, entscheidet man sich für fünf Windspire-Anlagen. Drei Jahre später wird jedoch beschlossen, die Turbinen wieder abzureißen, da sie sich als gefährlich erwiesen und an windigen Tagen Aluminiumteile in die Umgebung verstreut haben. Außerdem haben die Turbinen auch nicht viel Strom produziert – die PV-Paneele schafften die dreifache Menge.

Zumindest einen Medienerfolg bedeutet die breite Berichterstattung, die mit den bereits mehrfach erwähnten Versuchen von Prof. John Dabiri am CalTech in Pasadena eingehen, der im Jahr 2011 auf seinem FLOWE-Testfeld 24 Windspire-Anlagen einsetzt.

Im Januar 2012 macht Mariah Konkurs, um sich neu zu organisieren. Dabei ist zu erfahren, daß 40 % des Unternehmens der Noventi LLC gehört. Im September wird die inzwischen als Windspire Energy Inc. firmierende Mariah von der Ark Holdings LLC übernommen.

Einen weiteren Report über einen Leistungs-Test des Windspire, der bereits im Oktober 2011 auf dem Testgelände der Firma Windward Engineering LLC in Spanish Fork, Utah, durchgeführt wurde, legt das Unternehmen im Februar 2013 vor. Hier werden bei 11,0 km/h satte 1.278 W gemessen, die sich bei 12,5 km/h auf sogar 1.503 W steiger, um bei noch höheren Windgeschwindigkeiten wieder abzufallen.

In der Presse wird zunehmend kritisiert, daß die Installation von Windspire-Anlagen nichts anderes als ,Greenwashing’ sei. Als Beispiele werden die 20 Geräte bei Adobe Systems genannt, die in einem von drei Seiten umschlossenen Hof befinden (!), bei dem Neubau der San Franicsco Public Utility Commission (SFPUC), wo die Rotoren an einer Seitenwand befestigt sind, o.ä.m.

Der Windspire-Hersteller wiederum kündigt für 2014 neue Systeme mit verbesserter Leistung an, die es mit 1,2 kW,  2,4 kW und 4,0 kW geben wird.

Die im Jahr 2008 gegründete Firma Urban Green Energy Inc. (UGE), mit Hauptsitz in New York, ist ein weltweit agierendes Unternehmen für erneuerbare Energien, das in seiner Fabrikationsstätte in der Nähe von Port of Tianjin in China u.a. verschiedene Senkrechtachser-Rotoren herstellt. Das Unternehmen hat Patente auf viele seiner Entwürfe.

Mitte 2009 wird eine ausgesprochen häßliche Straßenlampe vorgestellt, die neben einemPV-Paneel (bis zu 80 W) obenauf entweder ein 300 W Vertikalachsen-Windrad oder eine Horizontalachsen-Windkraftanlage zu sitzen hat.

Im Mai 2010 kündigt die UGE eine neue Kleinwindwindturbine namens eddyGT für Haus- oder Geschäfts-Anwendungen an, bei der es sich um eine – inzwischen fast schon als Standard zu bezeichnende – Darrius-Anlage mit spiralig verwundenen, schmalen Blättern handelt. Die schlanke und flüsterleise 600 W Turbine mit Blättern aus Kohlefaser-Verbundwerkstoffen soll sich ab einem Wind von knapp 23 km/h drehen, und Windgeschwindigkeit von mehr als 200 km/h überstehen. Die in verschiedenen Farben erhältliche Anlage ist knapp 1,6 m hoch, hat einen Durchmesser von ca. 1,3 m, wiegt 80 kg und soll 3.879 $ kosten.

Unter dem Namen Sanya Skypump wird im Juli 2011 ein weiterentwickelter Entwurf der 13 m hohen Straßenlampe präsentiert, der neben Solarzellen mit einer UGE-4K Darrieus-Windkraftanlage (4 kW) ausgestattet ist und außerdem auch noch als Ladestation für Elektromobile genutzt werden kann. Anscheinend hat man bei UGE angefangen, etwas besser vorauszudenken. Die erste Sanya Skypump wird im August von UGE Iberia, der spanischen Niederlassung des New Yorker Unternehmens, ausgerechnet am globalen Hauptsitz des multinationalen Öl- und Gasunternehmens Compañía Española de Petróleos S.A.U. (CEPSA) in der Nähe von Barcelona installiert. Was entweder ein cleverer Coup ist – oder wieder einmal ,Greenwashing’.

Wie es aussieht, wenn man die Idee einer autonomen Stromversorgung von Straßenlampen ernst nimmt, ist im September 2012 zu erfahren, als UGE mit dem LED-Außenbeleuchtungssystem Sanya eine eigenständige, mit Solarenergie, Windenergie oder einer Kombination aus beidem betriebene Alternative vorstellt – in Form einer Installation von über 100 Einheiten in der Nähe der chinesischen Hauptstadt Peking.

Das sowohl aus der Energie-, wie auch der Kostenperspektive effizientere Gerät als die Produkte der Mitbewerber, wie UGE behauptet, besitzt ein empfohlenes Batterie-Backup-System für 5 Tage und verwendet die Low-Cost-Windkraftanlage HoYi! sowie Solarzellen. Die Umsetzung weiterer kommerzieller Projekte in den USA ist bereits im Gamge, ebenso in mehreren Ländern in Asien, der Karibik und Afrika.

Im Mai 2013 stellt das Unternehmen auf der Beijing International Garden Expo das Modell VisionAIR3 vor, eine Weiterentwicklung des eddyGT bzw. UGE-4K Rotors, bei dem es sich um das zu diesem Zeitpunkt einzige zertifizierte vertikale Windturbinenmodell in den USA handeln soll. Die zwei eingesetzten Turbinen sowie 40 kW Solarzellen versorgen mit ihrem Strom das Ticketing-Center für die ankommenden Gäste.

Die Maße des neuen Modells betragen 5,2 x 3,2 m, es wiegt 756 kg, und hat ebenfalls eine Nennleistung von 4 kW. Als Lebensdauer werden 20 Jahre angegeben.

UGE meldet im August 2013, daß es von Tamra-Tacoma Capital Partners, einer in New York ansässigen alternativen Investmentfirma, 20 Mio. $ für die Finanzierung eines Projektes erhalten habe, bei dem die Wind- und Solartechnik der Firma für Telekommunikationsunternehmen bereitgestellt werden soll.

Im Januar 2014 wird auf einer Offshore-Ölplattform der India Oil & Gas Corp. in der Nähe von Gujarat zusammen mit einem 30 kW Solar-Paneel eine speziell angepaßte eddyGT Windturbine installiert. Mit dem Pilotprojekt, das gemeinsam mit den Partnern Larsen & Toubro aowie Sim Designs & Engg verwirklicht wird, will Indiens größtes Öl- und Gasunternehmen die hohen Kosten der Stromversorgung vor Ort senken.

Aus der UGE-Referenzliste ist zu entnehmen, daß auch auf dem Stadion der Philadelphia Eagles inzwischen firmeneigene Darrieus-Rotoren stehen (wo zuvor Savonius-Systeme der Firma Helix Wind Corp. geplant waren, s.o.). Und im April gibt es zusätzliche 5 Mio. $ Investitionskapital von der China Energine International (Holdings) Ltd.

Anfang 2009 beteiligt sich der Erfinder Chad Maglaque aus Seattle an dem internationalen Innovationswettbewerb ,Project 10 to the 100th’ von Google.

Seine nur 1 m hohe Dachturbine namens Jellyfish ist mit einem Windsensor und einem Starter-Motor ausgestattet, soll dafür aber ohne Stromwandler auskommen. Das aus einfachen Materialien bestehende und modular – auch im Selbstbau – leicht montierbare System kann direkt an das Hausstromnetz angeschlossen werden, und soll pro Monat rund 40 kWh liefern.

Kommerziell wird das System bislang nicht angeboten, da es sich noch in der Forschungs- und Entwicklungsphase bei Maglaques Firmengruppe Clarian Power, Clarian Technologies und Clarian Labs befindet, die schon verschiedene neuartige Motoren u.ä. entwickelt und patentiert bzw. hierzu angemeldet hat, wie beispielsweise eine Neuversion des Wankel-Motors (US-Nr. 20110133486). Den Windgenerator meldet Maglaque 2010 an (US-Nr. 20100213711).

Im Februar 2011 wird bekannt, daß die 1,2 m hohe Turbine derweil in The Smartbox umbenannt worden ist und nun gegen Ende des Jahres für einen Preis von weniger als 800 $ in den Einzelhandel kommen soll.

Eigentlich schade, daß daraus bislang nichts geworden ist – und das ganze Projekt, wie so viele seiner Vorläufer, inzwischen wohl endgültig in der Versenkung verschwunden ist.

Fast zeitgleich beteiligt sich die Architekturfirma Austin+Mergold LLC aus Philadelphia an dem architektonischen Wettbewerb des Bronx Museum of the Arts zur Neugestaltung der Grand Concourse im Herzen des berühmt-berüchtigten New Yorker Bezirks.

Der Beitrag mit dem Namen The Grand Resource schlägt eine vernetzte Reihe von Türmen aus offenen Strukturen vor, auf denen mächtige (aber leise) Windenergieanlagen New Yorks neuestes Denkmal für saubere Energie bilden.

Dies würde auch sehr gut zu dem Siegel der Stadt passen – auf dem die niederländischen Gründer von Neu-Amsterdam im Jahr 1625 auch eine Windmühle abgebildet haben.

Als einer der sieben Finalisten wird das Projekt des Unternehmens im November 2009 im Bronx Museum of the Arts ausgestellt.

Im September 2009 erscheinen auf der Seite designboom.com gleich mehrere Straßenlampen, die mit kleinen Senkrecht-Rotoren unterschiedlichster Form für ihre eigene Stromversorgung aufkommen – indem sie neben dem normalen Wind auch den Fahrtwind der Fahrzeuge nutzen.

Besonders gelungen finde ich die Darrieus-Straßenlampen Turbine Light der beiden US-Designer Jung Geun Tak und Shinhyun Kang, die selbstverständlich mit stromsparenden LEDs ausgestattet sind.

Leider ist auch hier wieder anzumerken, daß das Konzept noch keinen Schritt in die Realität geschafft hat. Und da es nicht ganz klar ist, ob die Angaben der Designer als US-Bürger auch wirklich richtig sind, wird uns dieses Konzept auch noch einmal in der Länderübersicht Korea begegnen (s.u.).

Ende 2009 erscheint in den Fachblog ein äußerst ästhetisches Design, das man auf den ersten Blick kaum als Windkraftanlage erkennt.

Die bereits patentierte Airate stammt von dem amerikanischen Designer, Künsler und Erfinder Joe Doucet aus New York, und ist besonders den für urbanen Einsatz konzipiert.

In den Grafiken werden allerdings auch sehr große Anlagen gezeigt – zumindest im Vergleich zu dem umgebenden Baumbewuchs.

Der Senkrechtachser streckt zwei gebogene und in sich leicht gewundene Rotorblätter nach oben, die den Wind aus allen Richtungen aufnehmen sollen, was meines Erachtens der Darrieus-Technologie entspricht, und deshalb auch diesem Kapitelteil zugeordnet wurde.

Andere, noch weitaus verrücktere Designs, stelle ich unter Neue Designs und Rotorformen vor.

Im April 2010 berichtet das Energieportal peswiki.com von einem weiteren Darrieus-Design, das von Bruce E. Boatner und seiner Firma The Blackhawk Project LLC in Boise, Idaho, entwickelt und patentiert wird (US-Nr. 7.677.862, angemeldet 2006, erteilt 2010).

Der sogenannte Tilt Rotor verbindet die geraden Blätter, die ein Tragflächenprofil aufweisen, mit einer beweglichen Halterung in der Blattmitte und einer intelligenten Steuerung. Diese sorgt dafür, daß die Blätter stets so geneigt werden, daß ihr Profil den höchsten Grad an Auftriebsenergie umsetzen kann.

Der erste Blackhawk-Prototyp TR-10 ist mit einem Permanentmagnet-Generator ausgestattet, hat einen Durchmesser von 3 m, und die Blätter haben eine Länge von gut 2 m.

Installiert wird er im September 2009 am Center For Advanced Energy Studies (CAES) in Idaho Falls, einem Zusammenschluß des Idaho National Laboratory, der Idaho State University und der University of Idaho.

Der 1,5 kW Rotor soll als Batterielader (24 V oder 48 V) eingesetzt werden. In einer Animation wird auch das Konzept einer zusammenklappbaren, fahrbaren Anlage vorgestellt, was bei dieser Konstruktion tatsächlich besonders einfach zu verwirklichen ist. Daneben wird unter dem Namen Gorilla Pump eine Billig-Adaption zum Wasserpumpen entwickelt. Es sieht allerdings nicht danach aus, als seien diese Projekte zwischenzeitlich vorangekommen.

Das Design eines winzigen Darrieus-Rotors, der sich magnetisch gekoppelt innen und außen an einer Fensterscheibe befestigen läßt, erscheint im März 2011 in einigen Fachblogs.

Das Teil mit dem Namen AERO E stammt von dem Designer Lance Cassidy aus Raleigh-Durham, North Carolina.

Während der Rotor den außen vorbeistreichen Wind in Strom umwandelt, wird dieser induktiv an das innen hängende Empfangs- und Speicher übertragen. Dort kann man dann sein Handy aufladen.

Über eine App kann man das durch den Rotor gemessene Windaufkommen abrufen. Eine nette Idee, die bislang aber noch nicht umgesetzt wurde.

Im Juli 2012 wird gemeldet, daß unsere alten Bekannten, die Sandia National Laboratories, im vergangenen Jahr den Auftrag des Department of Energy bekommen haben, umfassende Forschungen zur Überlebensfähigkeit von Vertikalachsen-Windturbinen im Offshore-Einsatz durchzuführen. Die Umsetzung des mit 4,1 Mio. $ finanzierten Projekts begann bereits im Januar dieses Jahres, insgesamt soll es fünf Jahre lang laufen.

Während der ersten Phase, die zwei Jahre dauern wird, sollen mehrere Konzeptentwürfe erstellt werden, die dann durch moderne Modellierungs-Software geschickt werden. Diejenigen von ihnen, die am praktikabelsten erscheinen, werden dann im Zuge einer dreijährigen Bauzeit umgesetzt, bevor sie strengen Tests unterzogen werden, um ihre Leistungsfähigkeit unter den extremen Bedingungen einer Offshore-Umgebung zu belegen

Bevor VAWTs für eine großflächige Offshore-Stromerzeugung eingesetzt werden können, müssen noch zahlreiche und große Herausforderungen überwunden werden. Die erste davon ist das Problem der Herstellung der komplexen, gekrümmten Blätter von mehr als 300 m Länge. Dieses Problem sollen die Iowa State University und die Firma TPI Composites angehen, indem sie neue Techniken zur Herstellung von geometrisch komplexen VAWT-Blättern von bislang nicht gekannten Ausmaßen und zu akzeptable Kosten erforschen.

Das zweite Problem ist die zyklische Belastung des Antriebsstrangs, da VAWTs zwei ,Impulse, von Drehmoment und Leistung für jedes Blatt haben, die durch dessen Position gegen den Wind oder in Windrichtung bestimmt werden. Diese ,Drehmoment-Welligkeit, produziert ein schwankendes Lastverhalten, das zur schnellen Ermüdung des Antriebsstrangs führt.

Die von Peter und Janet Janiuk ca. 2012 in South Carolina gegründete Firefly Power LLC ist ein weiteres junges Unternehmen, das mit einem spiralförmigen Darrius auf den Markt kommen will.

Die Firefly Power Turbine mit ihrem patentiertem Blatt-Design und einem Gewicht von weniger als 27 kg soll schon bei einer Windgeschwindigkeit von 16,1 km/h mit der Erzeugung von Strom beginnen. Die Blätter bestehen zu 95 % aus Kohlefasern.

Der Prototyp wird im Rahmen eines Pilotprojekts und mit Zustimmung des Stadtrats von Caledon sowie des Oak Ridges Moraine Trusts in der ökologisch sensiblen Oak Ridges Moraine Gegend im Süden von Zentral-Ontario installiert. Mit der netzgekoppelten Pilotanlage sollen bis 2013 Leistungs- und Ausgangsdaten gesammelt werden.

Bis Ende des Jahres 2012 sollen nun die Produktionseinrichtungen geschaffen werden, um einige Demonstrationsanlagen herzustellen, die man dann im Frühjahr 2013 aufstellen möchte.

Die Firma hofft, mit ihren 1,8 kW Turbinen Anfang 2015 in den Verkauf gehen zu können, zu einem Preis von 7.000 $, anschließend will man sich um den Vertrieb einer 5 kW Turbine kümmern.

 

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