TEIL C

Neue Designs und Rotorformen (V)

2008

Da wir das vergangene Jahr mit den Wettbewerbsgewinnern abgeschlossen haben, soll dieses Jahr mit ihnen beginnen.

Ein Gewinner des red dot Wettbewerbs 2008 ist der Designer Nils Uellendahl von der Victoria University of Wellington, Neuseeland, mit seinem hochinnovativen Konzept WIND1000000.

Dabei geht es um die Integration eines Systems der elektromagnetischen Induktion in die bestehende Strom-Infrastruktur.

Der Vorschlag kombiniert die Windenergie in Form spiralig verwundener Dreiblatt-Darrieus-Rotoren mit Hochspannungsleitungen. Doch anstatt die Rotoren auf oder in die Masten selbst zu setzen (wie das ,Wind-it’ Konzept von 2009, das hierzu Savonius-Rotoren nutzt), will Uellendahl die Stromkabel selbst als Achsen für ganze Ketten von Windrädern nutzen.

Die Stromproduktion soll durch direkte Induktion in die Kabel erfolgen, wodurch auch die Transportverluste des Stroms kompensiert werden können.

Ebenso interessant ist die Idee eines weiteren red dot Preisträgers von 2008.

Der Designer Ho Sungjin schlägt eine weitere Variante der sogenannten Straßen-Windgeneratoren vor, bei der eine Vielzahl kleiner Rotoren mit senkrechter Achse innerhalb der in den USA weit verbreiteten Fahrbahn-Begrenzungen installiert sind.

Der Fahrtwind vorbeifahrender Fahrzeuge soll Strom für die Straßenbeleuchtung, für Ampeln und Hinweisschilder erzeugen.

Sein Entwurf unter dem Titel Median Strip by Wind Power Generation erinnert auch ein wenig an das Konzept von Mark Oberholzer von 2006, das ich bereits bei den Darrieus-Rotoren III vorgestellt habe habe (s.d.).

Doch auch Designer von Weltrang beschäftigen sich inzwischen mit der Windenergie.

Auf der Veranstaltung Greenergy Design Exhibition in Mailand zeigt der französische Designer Philippe Starck im Mai 2008 eine gemeinsam mit der italienischen Firma Pramac, einem Hersteller von Stromgeneratoren, entwickelte günstige Kleinwindanlage, die zu einem Preis von rund 400 € verkauft werden soll.

Unter dem Slogan ,Democratic Ecology’ präsentiert der Künstler seine personal invisible windmill, die aus sehr leichtem, durchsichtigem Polycarbonat besteht und zwischen 10 % und 60 % des Verbrauchs eines Durchschnittshaushalts decken soll.

Das Design-Windrad soll eigentlich schon im September dieses Jahres auf den Markt gebracht werden, was dann jedoch nicht geschieht. Auch später hört man nichts mehr von diesem kundenfreundlichen Ansatz.

Über die weitere Entwicklung der Starck-Designs berichte ich ausführlich unter den Darrieus-Rotoren V (s.d.).

Gemeinsam mit Pramac arbeitet Starck übrigens auch an einen Elektrofahrzeug sowie einem Solar/Wasserstoff-Boot.

Ein Beitrag zum core77 Designwettbewerb im Februar 2008 ist das Konzept eines Wind-Helmet von Wai Hoong Leng aus Malaysia.

Wie man anhand der Abbildung sehen kann, besitzt der Motorradhelm mit integriertem Windkraftwerk an der Oberseite einen Luftkanal mit einer kleinen Turbine, die mit Hilfe des Fahrtwinds die mitgeführten Elektrogeräte wie Handy oder iPod auflädt.

Der Entwurf bekommt zwar gute Presse, eine Umsetzung ist bislang aber nicht in Sicht.

Und auch sonst gibt es in diesem Jahr wieder diverse neue Innovationen.

Der Amerikaner Jim Eubanks aus Lakeland, Florida, stellt beispielsweise gemeinsam mit seinem Sohn Gary Anfang 2008 eine leicht verwirrende Windkraftanlage auf einem 12 m hohen Mast vor, bei der er verwundene Savonius- mit senkrechten Darrieus-Flügeln kombiniert.

Die aus GFK hergestellte Anlage kostet den Bastler rund 500 $ und viele Stunden Arbeitszeit, weiteres Geld steckt er in Patentanträge. Einsparen soll ihm der Rotor monatlich 50 $ von der Stromrechnung.

Auch dieses Projekt gehört zu den vielen, von denen später niemand mehr redet.

Der Erfinder und Unternehmensgründer A. Michael Baca aus Albuquerque, New Mexico, präsentiert im März 2008 eine weitere neue, kleine Windkraftanlage, die er speziell für die abgelegenen und nicht ans Stromnetz angeschlossenen Haushalte in den Indianer-Reservaten wie der Navajo Nation entwickelt hat.

Das rohrförmige Kleinwindkraftwerk ist nur 56 cm lang, hat einen Durchmesser von 19 cm und leistet 0,3 W.

Der Wind wird in das Rohr hineingeleitet, wo sich ein spindelförmiger Rotor mit dahintergeschaltetem Generator befindet.

Die Entwicklung scheint an Bacas erster, 2006 gegründeter und in Albuquerque angesiedelter Firma MDL Enterprises LLC durchgeführt worden zu sein, wo die Turbinen ursprünglich einmal in großer Zahl den Aufwind an den Seiten von Gebäuden nutzen sollten - wovon man später aber wieder abkommt.

Baca meldet 2008 das erste Patent an (US-Nr. 8.067.852, erteilt 2011; vgl. Nr. 7.868.476), außerdem gründet er gemeinsam mit zwei Partnern, Luis M. Ortiz und Donald Wichers, und ebenfalls in Albuquerque, die Firma Native Power Systems LLC, mittels der er nun eine Kooperation mit dem Technologieunternehmen Ktech Corp. plant, um Anlagengrößen von 1 – 2 kW zu entwickeln. Hierfür ist allerdings ein Betrag von 1,5 Mio. $ erforderlich, und man rechnet mit 18 – 20 Monaten Zeitaufwand.

Anschließend soll das System für die Navajo Nation lizenziert werden, damit es von dem Stamm selbst hergestellt werden kann.

Es läßt sich jedoch nichts darüber finden, daß das Projekt auch nur einen Schritt weitergekommen ist.

Im Juli 2008 erscheint in der Presse ein sehr individuelles Windenergie-Konzept namens HeliWind, das von Geoffrey Goeggel und seiner Firma Hawaii Consulting Group aus Aiea, Hawaii, verfolgt wird.

Ähnlich wie bei Bändern, die im Luftstrom verzwirbeln, soll bei dem neuen System ein großes, frei herumwirbelndes Segel, die Rotationsenergie auf dem im Sockel plazierten Generator übertragen.

In einer fortgeschrittenen Version wird das Segel durch einen sackartigen Warmluft-Ballon ersetzt, dessen windinduziertes Kreiseln durch spiralig umlaufende Lamellen verstärkt werden soll. Das Unternehmen hofft, im Jahr 2011 damit auf den Markt kommen zu können.

Eine Adaption unter dem Namen HeliPump soll für die Nutzung höherer Windströmungen entwickelt werden. Hier werden sich zwei Ballone in gegenläufigen Richtungen drehen, wobei die Kopplung zwischen ihnen aus einem Kompressor besteht, der die winderzeugte Druckluft durch das Halteseil zur Erde schickt. Außerdem soll auch noch ein HeliTube genanntes System zur Nutzung von Meeresströmungen entwickelt werden.

Es ist nichts davon festzustellen, daß irgendeines dieser hochfliegenden Konzepte auch nur als Kleinversuch umgesetzt wurde.

Auf der Windpower 2008 Conference and Exhibition im Juni in Houston stellt die Firma BroadStar Wind Systems Lp aus Dallas, Texas, erstmals nach vierjähriger Entwicklungsarbeit ihre neuentwickelte und patentierte AeroCam turbine vor (US-Nr. 7.365.448, erteilt 2008).

Es handelt sich um einen von Thomas G. Stephens und Stephen Eles im Rahmen ihrer 2004 gegründeten Firma X-Blade Systems erfundenen, horizontalen Zykloid-Rotor mit geraden Blättern, die sich automatisch an das Windaufkommen anpassen.

Aufgrund der Namensgleichheit mit einem anderen Unternehmen entschließt man sich 2008 zu dem neuen Namen BroadStar.

Das an ein Wasserrad erinnernde Modell AeroCam II ist für 100 kW ausgelegt, während das nächstgrößere Modell AeroCam III beispielsweise 12 Blätter besitzt, 10 m breit ist, und einen Durchmesser von 6,5 m hat. Mit einer Leistung von 250 kW soll es für einen Preis von 250.000 $ auf den Markt kommen.

Kleinere Systeme gibt es mit Leistungen ab 10 kW, an einem größerem Modell AeroCam IV mit 500 kW Leistung (12 m Breite, 10 m Durchmesser, 500.000 $) wird noch gearbeitet.

Im August 2008 wird mit JCPenney, einer der größten Einzelhandelsketten der USA, vereinbart, bis November des Jahres auf dem Logistikzentrum des Unternehmens in Reno, Nevada, mehrere 10 kW Turbinen von BroadStar zu installieren.

Und im September 2008 steht der Verkauf von 70 Turbinen an, die bis Februar des Folgejahres an verschiedenen Standorten in Nordamerika aufgestellt werden sollen. Im November beginnen die Tests an dem hier abgebildeten Model AeroCam II mit einer Leistung von 100 kW.

Mit der von Jim Barnes gegründeten Firma FM Facility Maintenance aus Hartford, Connecticut, wird außerdem im März 2009 eine strategische Partnerschaft eingegangen, als die in finanzielle Schwierigkeiten kommt und Konkurs anmeldet. Barnes selbst wird mit 6 Mio. $ Mehrheitsinvestor der Firma. Und im Jahr 2010 wird auf der Messe Windpower immerhin eine mobile 11 kW Anlage vorgestellt

Es läßt sich aber nichts darüber finden, daß irgend eines der o.g. Projekte tatsächlich umgesetzt worden sei, und auch die Präsenz einer Firma namens BroadStar Wind Corp. aus Cheshire, Connecticut, die zu einem späteren Zeitpunkt AeroCam-Rotoren als vertikale 11 kW Systeme anbietet, scheint daran nichts zu ändern.

Auf der Hompege des Unternehmens ist nach 2008 nur noch eine einzige Meldung aus dem Jahr 2012 zu finden, der zufolge ein Berufungsgericht in New Orleans die Klage von Stephens zurückgewiesen hat, und die Patentrechte der Firma BroadStar zugesprochen hat. Von weiteren Geschäfterfolgen ist trotzdem nichts mehr zu sehen.

Auch das US-Unternehmen EarthTronics Inc. aus Muskegon, Michigan, stellt Mitte 2008 ein neues 200 W Kleinwindkraftwerk mit einem Durchmesser von 90 cm vor, die es Meldungen vom Dezember zufolge ab sofort in den US-weit verbreitenen ACE hardware stores zu kaufen gibt.

Die patentierte WindTronics 760 Windturbine ist speziell für Schwachwindgebiete ausgelegt, und soll zu einem Preis unterhalb von 2.000 $ verkauft werden.

Zur Konvertierung der mechanischen Energie sind an den Spitzen der Rotorblätter kleine Magnete angebracht, die auf Basis der Induktionswirkung für die Stromerzeugung sorgen (Blade Tip Power System, BTPS).

Diese innovative Windkraftanlage ist das erste kommerzielle Produkt, das von Imad Mahawili am Michigan Alternative and Renewable Energy Center (MAREC) der Grand Valley State University in Muskegon entwickelt worden ist, der seit 2003 dort als Institutsleiter - und ab dem Frühjahr 2009 als Chefwissenschaftler des neuen Unternehmens agiert.

Der Vertrieb erfolgt durch die Firma WindTronics Energy Solutions LLC in Gainesville, Florida, und die Herstellung durch die Altronics Energy LLC in Grand Rapids, einem Geschäftsbereich der Altron Automation Inc.

Mitte 2009 wird auch in Deutschland über diese getriebelose Kompaktturbine berichtet. Die zwischenzeitlich gebauten Prototypen haben einem Rotordurchmesser von 1,8 m und sollen 4.500 $ kosten.

Das Unternehmen rechnet optimistisch mit einer Produktion von 50.000 Stück bereits im ersten Jahr und unterzeichnet einen exklusiven Lizenzvertrag mit der Technologiefirma E-Net LLC zur Weiterentwicklung, Herstellung und Vermarktung der WindTronics Turbinen-Linie. Außerdem soll eine kleinere und einfachere Version für geringer entwickelte Länder gebaut werden.

Gleichzeitig wird bekannt, daß EarthTronics ab Oktober 2009 eine Honeywell Windgate Wind Turbine (o. WindTronics Honeywell) auf den Markt bringen will, die über die Hardware-Kette ACE und in Zusammenarbeit mit dem Lizenznehmer und Markenamen-Inhaber Honeywell International Inc. aus New Jersey verkauft werden soll.

Das Unternehmen behauptet, daß dieses 2 kW Windrad die niedrigste Investition pro installiertes Watt erfordert, und mit 4.500 $ nur ein Drittel des Preises vergleichbarer Modelle kostet.

Im Jahr 2010 zahlt die Provinzregierung der Firma 2,7 Mio. $, um die Herstellung der Anlagen in Windsor, Ontario, anzusiedeln. Die Bedingung dafür ist die Schaffung von 200 Arbeitsplätzen, was WindTronics auch zusagt.

Mitte 2010 wird der Preis für das inzwischen mit WT6500 bezeichnete Modell auf 6.495 $ heraufgesetzt, das nun endlich im August in die Regale kommen soll.

Das gut 40 kg schwere Honeywell-Windrad (andere Quellen: 73 kg, 110 kg) ist ein Vielblattsystem mit 1,8 m Durchmesser, das bei durchschnittlichen Windgeschwindigkeiten 1.580 kWh pro Jahr liefern soll, in Spitzengebieten sogar bis zu 2.700 kWh. Die Herstellung soll in den USA oder Kanada erfolgen. Man denkt allerdings auch schon über den Bau weiterer Fabriken in Indien, China und Europa nach.

Ebenfalls 2010 gewinnt die Innovation den Edison Award in Gold.

Tatsächlich dauert es dann aber doch noch bis zum April 2011, bevor die Honeywell-Rotoren anläßlich des diesjährigen Earth Day auf dem Markt angeboten werden, zu einem inwischen wieder reduzierten Preis von 5.795 $ zuzüglich Installationskosten. Erste Nutzerberichte sind jedoch enttäuschend, so habe eine Anlage in guter Windlage im Laufe von 15 Tagen nur eine einzige Kilowattstunde produziert. Und dies bei Gesamtinstallationskosten von 12.500 $.

Mitte 2011 sollen bereits mehr als 100 Anlagen in Betrieb sein, doch die negativen Berichte mehren sich. Auch bei einem Test auf dem Versuchsfeld Site Expérimental pour le Petit Eolien de Narbonne (SEPEN) in Südfrankreich wird Meldungen vom August 2011 zufolge eine WindTronics-Windturbine schon innerhalb des ersten Monats der Operation wieder entfernt. Der französische Vertriebspartner von WindTronics kündigt daraufhin einen Test auf seinem eigenen Versuchsfeld in Brittany, wo der Rotor mit einer Windspire- und einer Skystream-Anlage verglichen werden soll.

Im März 2012 kündigt das Unternehmen an, daß man aufgrund der unbefriedigenden Einspeisevergütung von 13 Cent/kW Windsor verlassen, und nach Michigan ziehen würde. Ein weiterer Grund ist eine Steuergutschrift in Höhe von 3,7 Mio. $, die der Staat Michigan der Firma bereits 2009 angeboten hatte, um die Produktionsstätte anzuziehen. Da in Windsor statt den zugesagten 200 nur 20 Jobs geschaffen wurden, untersucht die kanadische Provinzregierung derweil, ob es Möglichkeiten gibt, von den 2,7 Mio. $ etwas zurückzuerhalten.

Im Juni 2012 vergibt die Michigan Economic Development Corp 450.000 $ aus dem Michigan Business Development-Programm als Anreiz für den Rotorhersteller Altronics, der zusagt, 2,5 Mio. $ in eine Expansion zu investieren, um innerhalb von drei Jahren 90 Arbeitsplätze zu schaffen. Ein weiterer Teil des Anreize-Pakets enthält einen 200.000 $ Vertrag, um über einen Zeitraum von sechs Jahren 51 Arbeiter durch ein Windenergie-Programm der Hochschule weiterzubilden.

Ab August 2012 können die WindTronics Windkraftanlagen in Europa über die Firma GE4ALL Nederland BV bezogen werden. Allerdings nicht lange, denn schon im Januar 2013 gibt die WindTronis bekannt, daß ihr einziger Zulieferer, die Altronics Energy LLC, ihre Tore geschlossen hat, da es nicht gelungen ist, die hochgesteckten Erwartungen zu erfüllen. Als Resultat wird beschlossen, auch die WindTronis zu schließen. Dem Stand von 2014 zufolge bietet die EarthTronics Inc. inzwischen nur noch LED-Leuchtmittel an.

Ein Konkurrent von EarthTronics ist die seit 1973 bestehende Firma Cascade Engineering aus Grand Rapids, Michigan, die ab Oktober 2008 eine dem WindTronics-Modell optisch sehr ähnliche Anlage herstellt und vertreibt.

Das als besonders leise beworbene SWIFT Mk II Kleinwindrad ist von der 2002 gegründeten schottischen Firma Renewable Devices Ltd. ab 2004 entwickelt worden, und wird bereits in England, Belgien, Holland und Neuseeland verkauft. Das Unternehmen ist auch heute noch auf dem Markt.

Cascade erwirbt eine Herstellungs-Lizenz für die USA wo die Anlagen für 10.000 - 12.000 $ auf den Markt kommen sollen. Außerdem liefert Cascade auch die Blattkränze an das schottische Unternehmen.

Die SWIFT-Turbine hat eine Nennleistung von 1,5 kW, und besitzt 5 umringte Blätter. Sie hat einem Durchmesser von 2,1 m, und soll bei optimalen Windverhältnissen pro Jahr 2.000 kWh Strom erwirtschaften.

Eine der ersten Demonstrationsanlagen wird auf dem Frauenthal Center for the Performing Arts in Muskegon aufgestellt, sie kostet rund 15.000 $.

Eine weitere Anlage, die im März 2009 auf dem Peregrine Tower in downtown Kalamazoo, Michigan, installiert wird, kostet ohne Installation 8.500 $. Daran schließen sich im April und Juli jeweils 6 Anlagen an 4 Standorten der Firma Meijer Inc. an. Insgesamt sind bis zu diesem Zeitpunkt 32 Anlagen verkauft worden.

Beworben wird die SWIFT-Turbine mit ihrem patentierten Geräusch-Unterdrückungs-System, einem Diffusor-Ring, der die Rotorspitzen umgibt, und einen Geräuschpegel der deutlich unter 35 Dezibel garantieren soll. Außerdem wird auf eine 5-jährige Studie des schottischen Seevogel-Zentrums Bezug genommen, die bestätigt habe, daß die SWIFT-Windturbine keine Gefahr für Fledermäuse und Vögel darstellt.

Im Oktober 2010 wird eine SWIFT-Turbine im Rahmen des Independent Testing project des National Renewable Energy Laboratory und des US Department of Energy (NREL/DOE) am National Wind Technology Center (NWTC) installiert und einer Prüfung unterzogen, wobei die Anlage als 1 kW Turbine mit einem Rotordurchmesser von 2 m deklariert ist. Die Nabenhöhe beträgt 13,72 m. Die Anlage ist 13 Monate in Betrieb, in welchen sie 1.155 kWh produziert. Im Juni 2012 wird die Turbine wieder abgebaut. Die vorläufigen Ergebnisse sind im Netz veröffentlicht (SWIFT Wind Turbine Testing and Results), der Abschlußbericht scheint aber noch immer nicht verfaßt worden zu sein.

Dem Stand von 2014 zufolge wird die Anlage auch weiterhin von diversen Anbietern offeriert, z.B. im ecopowershop.com - zu einem Preis von 5.880 £.

Der Think Tank Green Wave Energy Corp. (GWEC) in Newport Beach, Kalifornien, wird im Oktober 2008 von Mark Holmes und Dave New gegründet, um Produkte zur autarken Energieversorgung herzustellen, darunter Windkraftanlagen, Wellenenergie-Generatoren, Wasserströmungsturbinen und Kombinationsprodukte (Solar/Wind/Batteriespeicher).

Das erste Produkt ist der World Light Pole, eine freistehende, autonome Beleuchtungsanlage. Eine Komponente davon ist – neben 4 Stück 80 W PV-Paneele – die neu entwickelte Windsock Windturbine, die in Kürze separat auf den Markt gebracht werden soll. Anschließend soll sie zu kommerzieller und industrieller Größe hochskaliert werden.

Das Team von Green Wave hat im Laufe von anderthalb Jahren mehr als 20 verschiedene Typen von Windkraftanlagen gebaut und getestet, bevor die Erfindung des Windsock gelang – der allerdings noch immer in der Entwicklungsphase ist.

Zwar wird im März 2010 die Produktion von World Light Pole Solar-Wind-Lichtsytemen bekannt gegeben – und auf einem Video wird eine große mobile Einheit mit ausklappbaren PV-Paneelen und vier Windsock-Turbinen zu sehen –, aber nach dieser Nachricht ist nichts Neues mehr darüber zu hören.

Auf der Homepage ist allerdings noch immer eine Webcam geschaltet, über die der vermutlich bislang einzige Prototyp im Einsatz beobachtet werden kann, und bis Anfang 2013 gibt es auch noch den einen oder anderen Facebook-Eintrag.

Ein weiteres Mini-Windrad namens Mini Kin Green Power Generator, das als Alternative für Regionen gedacht ist, in denen mehr Wind als Sonnenstrahlen geerntet werden kann, kommt im November 2008 in die Geschäfte.

Es ist so klein (12 x 8 x 3 cm), daß man es mittels verschiedener Adapter problemlos an unterschiedlichen Oberflächen befestigen kann – zum Beispiel außen am Fenster, am Fahrradlenker oder am Oberarm. Auf dem mitgelieferten Ständer kann es aber auch ganz einfach in den Wind gestellt werden. Nach nur einer Stunde Ladezeit soll man sein Handy rund 2,5 Stunden nutzen können.

Das Gerät, das im britischen Online-Shop ‚I Want One Of Those’ für rund 30 £ angeboten wird, kann damit als eines der kleinsten Windkraftwerke der Welt bezeichnet werden.

Auch die südkoreanischen Designer Ji-yun Kim, Soon-young Yang und Hwan-ju Jeon setzen auf die Energie der Luftströme, und präsentieren mit ihrem Entwurf ein noch kleineres Ladegerät, das für eine einzelne AA-Akku-Batterie gedacht ist.

Ihr Febot hat an seinem Ende einen Saugfuß, um am Fenster oder an der Wand befestigt zu werden, und soll als Bausatz (aus Plastikspritzguß, ähnlich wie Modellflugzeuge o.ä.) auf den Markt kommen – sofern sich ein Produzent dafür findet.

Wie lange es dauert, bis der Febot seine Batterie aufgeladen hat, wird nicht bekanntgegeben – was aber nicht verwunderlich ist, weil es sich bei dem Miniwindrad ja noch um ein Konzept handelt.

Ebenfalls im November 2008 präsentiert ein US-Blog den Entwurf einer mobilen Heimkraftanlage unter dem Titel Portable Windpower – leider ohne die Nennung jedweder weiteren Details.

Im Grund scheint es sich um einen zusammenklappbaren, etwa 4 m hohen, und besonders schmalen Darrieus-Rotor zu handeln, der an Dachkanten installiert werden soll.

Über weitere sachdienliche Hinweise würde ich mich sehr freuen.

Im Dezember 2008 stellt der Ingenieur und Designer Geoffrey Kemmerer aus Altadena, Kalifornien, das Konzept eines Windkraftwerks vor, mit dem er sich an dem Future Design Contest der NASA beteiligt.

Es handelt sich um eine senkrechte, mit einer Reihe von Löchern versehene Tragfläche, welche den Unterdruck nutzt, der durch das Vorbeiströmen des Windes entsteht.

Dieser Unterdruck verursacht einen Luftsog durch den Flügel hindurch, der wiederum ein im Sockel angebrachtes Rotor/Generator-System in Gang setzt, das den Strom erzeugt.

Der Einzelflügel ist beweglich angebracht, sodaß er sich automatisch der Windrichtung anpassen kann. Eine Umsetzung ist bislang nicht erfolgt.

Sridhar Condoor von der Saint Louis University beantragt im Dezember 2008 das internationale Patent für einen zylindrischen Windrotor ohne eigene Achse, der statt dessen platzsparend um Mobilfunkmasten, Kamine oder sogar um die Stämme von Bäumen herum installiert werden soll (WO-Nr. 2008/109784; vgl. US-Nr. 20100202869).

Außen besitzt die sich frei drehende Windturbine mehrere senkrechte Blätter mit Windeinlaß-Öffnungen, während sich auf der Innenseite ein Zahnkranz befindet, der mit dem stromerzeugenden Generator verbunden ist. Im Prinzip ist auch eine horizontale Montage möglich, wie auf der Patentabbildung zu sehen ist.

Die in den Blogs liebevoll als tree-hugging turbine bezeichnete Innovation wird im Patentantrag Hubless Windmill genannt – das Patent wird von der Universität bezahlt (die sich dafür die internationalen Rechte vorbehält), und als Erfinder werden neben Condoor noch Khoa D. Nguyen und Michael Reichle benannt. Auch hier gibt es noch keine Schritte zu einer Umsetzung zu verzeichnen.

In diesem Jahr sind aber dafür noch weitere Firmengründungen zu vermelden:

Der deutsche Unternehmer Lars Mach beispielsweise gründet im Jahr 2008 im estnischen Tallinn die Firma Goliath Wind OÜ, deren Kerngeschäft ein neuartiger Ringgenerator für niedrige Drehzahlen ist.

Mach hatte bereits Ende 2006 Verhandlungen mit Wissenschaftlern der Universität Durham in Großbritannien geführt, wo Prof. Ed Spooner und sein Team einen sehr leicht skalierbaren Ringgenerator mit segmentiertem Design entwickelt hatten. Durch seinen ausgefeilten Korrosionsschutz läßt sich dieser Generator sogar unter Wasser in Gezeitenkraftwerken verwenden.

Zu den Investoren des neuen Unternehmens gehören neben der Durham University selbst, sowie dem britischen National Renewable Energy Centre (NaREC), auch der estnische Entwicklungsfonds und private Aktionäre, wie z.B. die Firma PowerDrive OÜ von Mirjam-Mari Marastu, die sich mit 21,37 % beteiligt. Als Entwicklungsparner werden die Firmen WINDnovation Engineering Solutions GmbH aus Berlin, sowie die Straintec AG aus Wollerau, Schweiz, genannt.

Im Juni 2012 beginnt die Entwicklung eines neuen 3 MW Ringgenerators, und im Dezember gibt die Firma bekannt, da sie von Enterprise Estonia unterstützt wird. Bislang habe man für Forschung und Entwicklung 1,9 Mio. € investiert, von denen 1,1 Mio. € über die EAS aus dem Europäischen Fonds für regionale Entwicklung stammen. Das entsprechende Projekt ,Innovativer Speichen-basierter 3-MW-Ringgenerator für Windenergieanlagen’ begann im Mai 2011 und läuft bis August 2013. Dabei werden mehrere Ringgeneratoren von bis zu 16 m Durchmesser gebaut.

Resultat der Arbeiten ist die für kaltes Klima optimierte Capella 3.3 Windturbine – welche die innovative, getriebelose Cyclos-Ringgenerator-Technologie mit ihrem Wirkungsgrad von 93,5 %  verwende. Die Windkraftanlage mit ihrer Nennleistung von 3,33 MW kann mit einer Nabenhöhe von 100 m oder 120 m geliefert werden.

Im Juni 2014 vereinbaren die Goliath Wind und der PAKRI Wissenschafts- und Industriepark in Estland ein Joint Venture zu bilden, um insgesamt 3 der neuen Capella-Anlagen zu installieren, die pro Stück rund 1 Mio. € kosten.

Ein weiteres Unternehmen, das im Jahr 2008 gegründet wird, ist die Electric Pinwheels LLC von Adam Richard Brown aus Windsor, New York, die neben Windturbinen auch Solarpaneele-Tragstrukturen, komplette Off-Grid-Systeme sowie Windmesser entwickelt und produziert.

Das Windrad vom Typ EP-220, welches die Firma vermarkten will, hat 5 Rotorblätter aus einem Gewebematerial, die um 63 % leichter sind, als aus GFK hergestellte, und die sich innerhalb von wenigen Sekunden schraubenlos an den Rotor des Generators montieren lassen, dessen Stator in die feststehende Aufnahme integriert ist.

Der Windrotor hat einen Durchmesser von 1,37 m, und eine Nennleistung von 220 W bei 12,5 m/s Windgeschwindigkeit. Das Gewicht der gesamten Anlage beträgt 12 kg.

Grundlage ist Browns Patent Semi-rigid wind blade, das er 2009 beantragt (US-Nr. 8.430.637, erteilt 2013).

Nach der Durchführung von Test in Windsor im September 2010, wird im Folgemonat die Einführungen einer mobilen Windturbine mit leichten, halbtransparenten Blättern bekanntgegeben, die aus recyceltem Kunststoff hergestellt nun in 21 Farbkombinationen auf den Markt kommen sollen.

Obwohl das Unternehmen seine Beta-Level-Wind-Turbinen für den halben Listenpreis anbietet, scheint es nicht zu gelingen, zu Geschäftsabschlüssen zu kommen – und schon 2011 meldet die Homepage, das man geschäftlich nicht mehr aktiv sei.

Im Jahr 2008, und nach vier Jahren Arbeit, schließt die 2004 von Marc Hugues Noel Parent in Sainte Tulle, Frankreich, gegründete Firma Eole Tech die Entwicklung einer Windkraftanlage namens WMS50 ab (Water Maker System), welche die Betreiber mit Trinkwasser versorgt. Auf die Idee dazu war Parent bereits 1997 gekommen, als er auf Saint Barthelemy in der Karibik lebte, und das erste Patent wird im Jahr 2001 in Frankreich eingereicht (FR-Nr. 2833044, erteilt 2003). Im Laufe der Jahre folgen diverse weitere Patente.

Nun wird die Anlage auf dem Technologie- und Wissenschaftspark Sophia Antipolis bei Antibes an der Côte d’Azur öffentlich vorgestellt – und Parent hebt die Firma Eole Water SAS aus der Taufe.

Die Wind-Turbine nutzt den gewonnenen Strom, um die Luft abzukühlen und Wasser zu machen. Ein 15 m hohe Windkraftanlage kann in nur einer Stunde installiert werden. Die Kosten pro Gerät werden zu diesem Zeitpunkt auf 9.000 – 25.000 € geschätzt.

Dank der französischen Venture Capital Equity gelingt es bereits ein Jahr später das Design für eine neue Windkraftanlage vom Typ WMS1000 zu entwickeln, die pro Tag 1.000 Liter Wasser bereitstellen kann, bei durchschnittlicher Luftfeuchtigkeit und einer Windgeschwindigkeit von 35 km/h. Die Kosten für diese Entwicklung betragen etwa 2 Mio. €.

Die 6 x 2 m große und 12 t schwere Gondel sitzt auf einem 24 m hohen Mast, und beinhaltet neben den Kühlgeräten eine 30 kW 3-Blatt-Windturbine (bei einer Mindestenstwindgschwindigkeit von 24 km/h) mit einem 13 m durchmessenden Rotor. Die minimale Windgeschwindigkeit für die Wasserproduktion beträgt 7 m/s. Das gewonnene Wasser fließt in einen Sammelbehälter und wird dann durch ein fünfstufiges Filtrationssystem geführt, um sicherzustellen, daß alle Verunreinigungen aus der Luft entfernt werden, und dann trinkbar ist. Die Anlage ist darauf ausgelegt, Windgeschwindigkeiten von bis zu 180 km/h standzuhalten und auch Sandpartikel zu blockieren.

Für sonnenreiche Gebiete, wo die Winde aber unzuverlässig sind, entwirft Eole auch ein WMS-30 kW Solar-Paneel, um die Kondensations/Filteranlagen zu betreiben.

EoleWater präsentiert seine Entwicklungen in den Jahren 2009, 2011 und 2012 auf dem Abu Dhabi World Future Energy Summit in den Vereinigten Arabischen Emiraten, sieht sich bei seinem Produktvermarktungsprozeß aber unvorhergesehenen geopolitischen Herausforderungen gegenüber. Das Unternehmen bemüht sich erfolglos, Regierungen und internationale Organisationen davon zu überzeugen, die Wind/Wasser-Systeme für die Bürger und Nutzer zu kaufen, da klar ist, daß die meisten Endkunden nicht über die Mittel verfügen, um sich die Technik selbst anzuschaffen.

Im Mai 2010 erhält das Unternehmen 1,2 Mio. € von Entrepreneur Venture, einem Venture-Capital-Unternehmen aus Paris. Nun geht es endlich vorwärts.

Nach mehr als 18 Monaten der Entwicklung und Erprobung in Frankreich, wird im Oktober 2011 die weltweit erste WMS1000 Windkraftanlage der 5. Generation, die in der Lage ist, aus der Luft-Kondensation 1 Tonne Wasser pro Tag zu produzieren, nach Musaffah in Abu Dhabi ausgeliefert, um ab November unter den dortigen extremen Wetterbedingungen getestet zu werden. Hier wird ein Tagesausstoß von 500 – 800 l erwartet. Im selben Monat wird der Bezug von PV-Produkten der französischen Firma Photowatt vereinbart. Bei dem ebenerdigen Testlauf, der bis zum März 2012 fortgeführt wird, zeigt sich, daß das System etliche Änderungen erfordert, um mit den Bedingungen in Abu Dhabi fertig zu werden, deren Abschluß bis zum Juni erwartet wird.

Es gelingt aber schon Trinkwasser in einer Qualitätsstufe herzustellen, welche die von der Weltgesundheitsorganisation festgelegten Normen überschreitet. Bei ebenerdigen Tests der Einheit unter Wüstenbedingungen mit 15 – 20 % Luftfeuchtigkeit werden pro Tag 800 l Wasser gesammelt. Sobald die WMS1000 auf dem Turm montiert wird, wird mit weit über 1000 l pro Tag gerechnet. Anderen Quellen zufolge ist es gelungen, bei einer durchschnittlichen Luftfeuchtigkeit von 45 %, und einer Durchschnittstemperatur von 24°C, einen Durchschnitt von mehr als 62 l Wasser pro Stunde zu sammeln.

Im Juli 2012 wird ArcelorMittal Stainless Europe Partner von Eole Water, und beteiligt sich an der Weiterentwicklung des Prototyps, und im September startet die dritte Testphase in Dubai, die in Kooperation mit der Emirates Marine Environmental Group (EMEG) durchgeführt wird, und Eole hofft, die Produktion hochfahren zu können, sobald die Tests endgültig abgeschlossen sind. Als Verkaufspreise werden zu diesem Zeitpunkt, je nach Modell, zwischen 9.000 und  25.000 € angegeben. Die Information, daß das Unternehmen in diesem Jahr bereits einen Umsatz in Höhe von 600.000 € hat, ließ sich noch nicht verifizieren.

Um sowohl die Produktionskapazität, als auch die Produktkapazität zu erhöhen, will das Unternehmen Fertigungspartnerschaften und Vereinbarungen mit Kundenländern, Organisationen oder anderen Unternehmen eingehen. Bislang bestehen solche mit Spie Oil & Gas, einem internationalem Unternehmen, spezialisiert auf Energiedienstleistungen und -technologien, das die Installation und Wartung der WMS1000-Anlagen in allen 28 Ländern übernimmt, in denen Spie aktiv ist; dem Spezialist für Edelstahl- und Nickellegierungen Aperam; Brevini, ein Hersteller von technologischem Equipment für die Energiebranche; und Carel, ein Unternehmen, das industrielle Luftbefeuchtungs- und Luftkontrollsysteme herstellt.

Im Herbst 2012 hagelt es dann Preise: Es beginnt im September mit dem Sustainable Business Prize während des MEDEF-Jahreskongresses, dem französischen, nationalen Verband der Führungskräfte; gefolgt im Oktober von dem Sonderpreis der Jury beim Finale dem französischen SMEs let’s move; im November gibt es den H2O Awards in der Kategorie Innovativstes Produkt / Innovativste Technologie des Verlags CPI Dubai; und den Abschluß bildet im Dezember die Auszeichnung Innovation des Jahres durch den Wirtschaftsclub der Zeitung La Provence. Überhaupt gewinnt die Innovation seit 2011 zunehmend Presse.

Im Rahmen des 1,8 Mio. $ schweren Projektes in Dubai, das alleine durch Eole Water finanziert wird, soll die WMS1000 Windkraftanlage nun in Februar 2013 mit ihrem ersten Testlauf auf dem Mast beginnen, nachdem ein Start Ende des vergangenen Jahres durch den erforderlichen Papierkram verzögert worden war. Eigentlich wollte man die Anlage auf einer Insel installieren, die der EMEG-gehöret, doch es wurde befürchtet, daß das Gerät einige der dortigen Tiere stören könnte. Statt dessen ermöglicht es die EMEG, daß die Turbine nun in dem Naturschutzgebiet Ghantoot errichtet wird, wo sie auch von Besuchern gesehen werden kann.

Dies ist das zweite Gerät von Eole Water, das in den VAE getestet wird. Die neue Studie soll zeigen, daß das Gerät auch unter den härtesten Bedingungen funktioniert, wie im Sommer, wenn es häufig Sandstürme gibt, und die Temperaturen Spitzenwerte bis 50°C erreichen. Sollte die Anlage in dieser Umgebung zufriedenstellend arbeiten, in der es eine Menge Salz in der Luft gibt, Sandstürme, sehr trockene Luft und heiß Temperaturen, dann kann man sicher sein, das sie auch überall sonst auf der Welt arbeiten wird. Als Preise werden inzwischen Beträge zwischen 200.000 und 600.000 € genannt.

Im September 2013 wird das mit 28 PV-Paneelen ausgestattete neue Solar-Modell NERIOS.S3 Evo  vorgestellt, dessen erste Version nach Zacatecas in Mexiko ausgeliefert wird. Durch ein Eis-Speichersystem besteht keine Notwendigkeit mehr für Batterien jeglicher Art. Die 25.000 € teure Anlage verbraucht nur 3 kW und erzeugt jeden Tag bis zu 150 l sauberes Trinkwasser.

Einen weiteren Preis mit dem Titel ,Unternehmen und Umwelt 2013’ gibt es im Dezember vom französischen Ministerium für Ökologie, nachhaltige Entwicklung und Energie.

Zu diesem Zeitpunkt ist in den USA auch schon die Aquavolve LLC aktiv, welche die Wassererzeugungseinheiten vor Ort vermarkten will. Bereits im November hatte man hier eine karitative Zusammenarbeit mit der Benevolent Water Aid Inc. beschlossen, um weltweit Projekte für sauberem Wasser zu finanzieren.

Im Februar 2014 erhält Aquavolve die Möglichkeit, die revolutionäre Technologie im Dag Hammarskjöld Auditorium in der UNO zu präsentieren.

Anmerkung: Ein ähnliches System aus dem Jahr 2007 mit dem Namen ,MAX Water’ stammt aus Australien und wird ausführlich in der entsprechenden Länderübersicht präsentiert (s.d.).

 

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