Freitag, 5. Januar 2024

Eine Windkraftanlage mit einem loopenden Multicopterautorotation-Kite

Kite-Windkraft wird seit Jahren als Schiffsantrieb und Alternative zu Windrädern auf festem Fuß demonstriert. Der jüngste Versuch in dieser Richtung ist der Demonstrator von Kitekraft bei YouTube, der ein Hybrid von Kitefunktionen zum gesteuerten Fliegen mit einer Anordnung von Windturbinen beschreibt. Aber, dies ist nur der erste Eindruck. Der Kite ist hier eine Tragfläche, welche aus einem Multicopter in Autorotation besteht. Und um die gewünschte hohe Anströmgeschwindigkeit der Tragfläche zu erreichen wird sie wie ein Kite in Achten geflogen, loops.
Die dabei benutze Tragfläche führt Energie ab durch
Autorotation wie bei Drehflügelflugzeugen 
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Autorotation
Das erlaubt einen kompakten Aufbau mit Rotoren, elektrischen Generatoren bzw Motoren, dem Stromrichter und der Elektronik. Der Multicopter-Kite wird zum Erzeugen von Windenergie über zugeführte elektrische Energie gestartet und in seine Arbeitsbereich mit gutem Wind gelenkt. Dort wird er dann in den Zustand der Autorotation überführt und liefert Energie über die Leitung. Wenn erforderlich wird er wieder im angetriebenen Hubschraubermodus gelandet.
https://de.m.wikipedia.org/wiki/Multicopter
Dieses Prinzip verspricht einen sehr geringen Materialaufwand je Leistung und verdient einen erfolgreichen Start https://www.kitekraft.de/de/home . Seine Nachteile? Im Vergleich zu ihm sind Windräder statisch. Der Multicopterautorotation-Kite, der Achten fliegt ist hoch dynamisch, mehr Software als Hardware, braucht mindestens ein Jahrzehnt für Entwicklung und Skalierung von kW heute zu MW. Dabei wird auch das Betriebsprinzip auf den Prüfstand kommen. Bleibt es beim Helikopterstart zum Betrieb und Andocken bei schwachem Wind? Oder wird ein mehr statischer Betrieb mit Überbrücken durch Helikopterbetrieb mit Stromzufuhr? Dazu gilt es auch noch viele konstruktive Fragen zu lösen: gibt es einen 2 Leitungs HGÜ- Betrieb?
Ein ganz anderer Aspekt ist das Testgelände. Ich könnte mir vorstellen, dass ein nach den langfristigen Windprognosen ausgesuchtes Testgelände mit Infrastruktur und Temperaturen zum guten Arbeiten im freien mit seltenem Docking einen besseren Wirkungsgrad für die Entwicklungskosten bringt.

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