{"id":1435,"date":"2024-07-18T15:45:19","date_gmt":"2024-07-18T13:45:19","guid":{"rendered":"https:\/\/solarpunkcities.com\/unkategorisiert\/windenergie-innovationen-windenergiesysteme-aus-der-luft\/"},"modified":"2024-09-25T10:48:27","modified_gmt":"2024-09-25T08:48:27","slug":"windenergie-innovationen-windenergiesysteme-aus-der-luft","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/energie\/windenergie-innovationen-windenergiesysteme-aus-der-luft\/","title":{"rendered":"Windenergie Innovationen: Lasst die Solarpunk-Drachen steigen!"},"content":{"rendered":"\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Airborne Wind Systems: Lasst die Solarpunk-Drachen steigen!<\/strong><\/h4>\n\n<p>Windenergie aus der Luft (Airborne Wind Energy, AWE) ist ein aufstrebender Bereich der erneuerbaren Energien, der sich durch den Einsatz von fliegenden, jedoch angebundenen Flugger\u00e4ten auszeichnet. Dadurch kann die st\u00e4rkere Windenergie in gr\u00f6\u00dferen H\u00f6hen als bei herk\u00f6mmlichen Windturbinen genutzt werden. Dieser innovative Ansatz bietet mehrere Vorteile, wie z.B. den Zugang zu st\u00e4rkeren und gleichm\u00e4\u00dfigeren Winden nebst Verringerung schwerer Infrastruktur wie Masten und Fundamente, die f\u00fcr herk\u00f6mmliche Windr\u00e4der typisch sind. <\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-1 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img fetchpriority=\"high\" decoding=\"async\" width=\"2560\" height=\"1920\" data-id=\"1793\" src=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-scaled.jpg\" alt=\"Riesiger konventioneller Windpark mit festmontierten wei&#xDF;en Masten und Turbinen an der Spitze; Flugwindkraftwerke hingegen sind flexible, autonome L&#xF6;sungen\" class=\"wp-image-1793\" srcset=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-scaled.jpg 2560w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-300x225.jpg 300w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-768x576.jpg 768w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/A_close_shot_of_wind_turbines_wind_farm-2048x1536.jpg 2048w\" sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" \/><\/figure>\n<\/figure>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Funktionalit\u00e4t von Airborne Wind Systems (AWEs)<\/strong><\/h4>\n\n<p>AWE-Systeme nutzen Drachen, Ballons oder Drohnen, um H\u00f6hen zu erreichen, in denen die Winde zwei- bis dreimal st\u00e4rker und best\u00e4ndiger sind als bei herk\u00f6mmlichen Windkraftwerken. In H\u00f6hen von 500 m (1600 ft) bis 1500 m (5000 ft) <em>[1]<\/em> k\u00f6nnen AWE-Systeme potenziell mehr Energie mit einem geringeren Platzbedarf am Boden erzeugen wie konventionelle Windfarmen. Windenergie ist proportional zur Windgeschwindigkeit hoch 3, so dass die doppelte Windgeschwindigkeit eine 8-fache Leistung (2 x 2 x 2) und eine dreifache Geschwindigkeit die 27-fache Leistung (3 x 3 x 3) erbringt!  <em>[2]<\/em><\/p>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Ground-Gen und Fly-Gen Modus<\/strong><\/h4>\n\n<p>Es gibt zwei prim\u00e4re Betriebsmodi f\u00fcr AWE-Systeme: Ground-Generating (Ground-Gen) und Fly-Generating (Fly-Gen). Im Ground-Gen-Modus wird der aerodynamische Auftrieb und Kraft des Drachens genutzt, um z.B. das Drachenseil um eine Trommel zu wickeln, die wiederum einen Stromgenerator antreibt. Im Fly-Gen-Modus sind Turbinen am Drachen\/Flugk\u00f6rper befestigt, die im Flugmodus Strom an Bord erzeugen und diesen \u00fcber ein leitendes Seil an den Boden \u00fcbertragen.<em>[3]<\/em> Unternehmen wie Kitepower, EnerKite, Kitemill, SkySails Power und TwingTec arbeiten haupts\u00e4chlich im Ground-Gen-Modus, w\u00e4hrend andere wie Makani und Windlift Technologien im Fly-Gen-Modus erforscht haben.  <\/p>\n\n<div class=\"wp-block-group is-layout-constrained wp-block-group-is-layout-constrained\">\n<figure class=\"wp-block-gallery has-nested-images columns-default is-cropped wp-block-gallery-2 is-layout-flex wp-block-gallery-is-layout-flex\">\n<figure class=\"wp-block-image size-full\"><img decoding=\"async\" width=\"1920\" height=\"1080\" data-id=\"1016\" data-src=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius.jpg\" alt=\"Der rot-wei&#xDF; gestreifte Baldachin von SkySails Power w&#xE4;hrend der Startphase auf der Insel Mauritius\" class=\"wp-image-1016 lazyload\" data-srcset=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius.jpg 1920w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius-300x169.jpg 300w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius-1024x576.jpg 1024w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius-768x432.jpg 768w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/07\/AWE_3_SkySailsPower_Start-1_Mauritius-1536x864.jpg 1536w\" data-sizes=\"(max-width: 1920px) 100vw, 1920px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 1920px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 1920\/1080;\" \/><\/figure>\n<\/figure>\n<\/div>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Beispiele f\u00fcr Windenergieanlagen aus der Luft<\/strong><\/h4>\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li><strong>Drachengest\u00fctzte Systeme<\/strong>: Diese Systeme verwenden gro\u00dfe, steuerbare Drachen, die mit einer Bodenstation verbunden sind.\nDie Bewegung des Drachens treibt eine Turbine zur Stromerzeugung an.\nUnternehmen wie Makani Power (das von Google X \u00fcbernommen wurde) haben beispielsweise ein drachengest\u00fctztes System mit einer Spannweite von 28 m und einer elektrischen Leistung von 600 kW entwickelt<em>[4]<\/em>.  <br\/><br\/><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Ballon-basierte Systeme<\/strong>: Hierbei handelt es sich um Fesselballons oder Aerostaten, die mit Turbinen ausgestattet sind.\nDie Aerostaten fangen die H\u00f6henwinde ein und \u00fcbertragen den Strom \u00fcber das Seilelement. <br\/><br\/><\/li>\n\n\n\n<li><strong>Drohnengest\u00fctzte Systeme<\/strong>: Einige AWE-Systeme verwenden autonome Drohnen oder unbemannte Luftfahrzeuge (UAVs), die mit Turbinen ausgestattet sind.\nDiese Drohnen k\u00f6nnen ihre H\u00f6he anpassen, um die Windenergie optimal einzufangen. <br\/><br\/><br\/><\/li>\n<\/ul>\n\n<p>Das Potenzial von AWE ist betr\u00e4chtlich. Herk\u00f6mmliche Windturbinen mit einer Kapazit\u00e4t von typischerweise 1,5 MW und einer H\u00f6he von 100 m (330 ft) haben aufgrund der Schwankungen des Windes einen Nettokapazit\u00e4tsfaktor von weniger als 50%. Im Gegensatz dazu k\u00f6nnen AWE-Anlagen mit Flugk\u00f6rpern in H\u00f6hen von bis zu 500 m (1600 ft) betrieben werden und treffen auf gleichm\u00e4\u00dfigere Windstr\u00f6me. Ihr Kapazit\u00e4tsfaktor ist 1,5 Mal besser als bei herk\u00f6mmlichen Windkraftanlagen. Da f\u00fcr den Bau von AWE-Systemen 90 % weniger Material ben\u00f6tigt wird, haben diese Systeme im Vergleich zu herk\u00f6mmlichen Windturbinen einen \u00e4u\u00dferst geringen CO2-Fu\u00dfabdruck. Daher sind AWE-Systeme sehr nachhaltig und k\u00f6nnen die Kosten senken, wodurch Windenergie wirtschaftlich rentabler wird.     <em>[5]<\/em><\/p>\n\n<figure class=\"wp-block-image size-large\"><img decoding=\"async\" width=\"2560\" height=\"1920\" data-src=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-scaled.jpg\" alt=\"Gleitschirmflieger nutzen Wind und thermischen Auftrieb zum Steigen; AWE-Systeme basieren auf demselben Prinzip\" class=\"wp-image-1587 lazyload\" data-srcset=\"https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-scaled.jpg 2560w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-300x225.jpg 300w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-1024x768.jpg 1024w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-768x576.jpg 768w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-1536x1152.jpg 1536w, https:\/\/solarpunkcities.com\/wp-content\/uploads\/2024\/08\/AWE_4_brett-jordan-Qb91y5nCWD0-unsplash__Paraglider-uses-wind-and-thermal-lift-to-climb-edited-2048x1536.jpg 2048w\" data-sizes=\"(max-width: 2560px) 100vw, 2560px\" src=\"data:image\/svg+xml;base64,PHN2ZyB3aWR0aD0iMSIgaGVpZ2h0PSIxIiB4bWxucz0iaHR0cDovL3d3dy53My5vcmcvMjAwMC9zdmciPjwvc3ZnPg==\" style=\"--smush-placeholder-width: 2560px; --smush-placeholder-aspect-ratio: 2560\/1920;\" \/><\/figure>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Herausforderungen bei der Bereitstellung von AWE-Systemen<\/strong><\/h4>\n\n<p>Die Komplexit\u00e4t der AWE-Technologie ergibt sich aus der Notwendigkeit spezieller Materialien und Komponenten, die dynamischen Flugoperationen standhalten m\u00fcssen, einschlie\u00dflich hoher Kr\u00e4fte, rauer Umweltbedingungen und der innewohnenden Instabilit\u00e4t dieser Systeme. Das Management dieser Parameter, ganz zu schweigen von der Dynamik der Abspannseile, stellt eine gro\u00dfe Herausforderung dar und erfordert ausgekl\u00fcgelte Kontrollsysteme und Algorithmen. Hinzu kommen regulatorische und sicherheitstechnische Erw\u00e4gungen, denn AWE-Systeme m\u00fcssen den Luftfahrtvorschriften entsprechen und in die bestehenden Luftraumverwaltungssysteme integriert werden. Die Bew\u00e4ltigung dieser Herausforderungen ist entscheidend, um das Potenzial der AWE-Technologie als tragf\u00e4hige L\u00f6sung f\u00fcr erneuerbare Energien auszusch\u00f6pfen.   <\/p>\n\n<p>Da die Technologie noch in den Kinderschuhen steckt, sind Investoren aufgrund der technischen und finanziellen Unw\u00e4gbarkeiten zur\u00fcckhaltend. So wurde z.B. das oben erw\u00e4hnte Unternehmen Makani geschlossen, da sich die Kommerzialisierung als langwierig und risikoreich erwies. <em>[4]<\/em><\/p>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Erste bestellbare Produkte<\/strong><\/h4>\n\n<p>Unternehmen wie SkySails Powers haben jedoch fertige Ground-Gen-L\u00f6sungen im Angebot, die f\u00fcr Anwendungen in abgelegenen Gebieten geeignet sind. Diese Produkte fungieren als unabh\u00e4ngige Energiequellen f\u00fcr Industrie, Landwirtschaft, Telekommunikation und Tourismus oder erg\u00e4nzen bestehende Energieprojekte.<em>[6]<\/em><\/p>\n\n<h4 class=\"wp-block-heading\"><strong>Fazit<\/strong><\/h4>\n\n<p>AWE ist zwar ein innovativer Ansatz zur Nutzung von Windenergie, jedoch m\u00fcssen weitere technologische und wirtschaftliche Herausforderungen gemeistert werden, bevor diese Technologie auf breiter Front eingesetzt werden kann. Die Fortschritte auf diesem Gebiet sind vielversprechend f\u00fcr die Zukunft von erneuerbaren Energien, und erste Systeme sind bereits verf\u00fcgbar. <\/p>\n\n<p class=\"has-small-font-size\"><em>Innovationen bei der Nutzung der Windenergie: Wir pr\u00e4sentieren euch Flugwindkraftwerke als alternative Technologienellen:<\/em><br\/><em>[1] <\/em><em><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/goexplorer.org\/airborne-wind-energy-captures-high-altitude-wind-power\/\" rel=\"noreferrer noopener\">Airborne Wind Energy Captures High Altitude Wind Power \u2013 Global Opportunity Explorer (<\/a><a target=\"_blank\" href=\"http:\/\/goexplorer.org\" rel=\"noreferrer noopener\">goexplorer.org<\/a><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/goexplorer.org\/airborne-wind-energy-captures-high-altitude-wind-power\/\" rel=\"noreferrer noopener\">)<\/a><\/em><br\/><em><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/goexplorer.org\/airborne-wind-energy-captures-high-altitude-wind-power\/\" rel=\"noreferrer noopener\">[2] https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Airborne_wind_energy<\/a><\/em><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/goexplorer.org\/airborne-wind-energy-captures-high-altitude-wind-power\/\" rel=\"noreferrer noopener\"><br\/><\/a><em><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/goexplorer.org\/airborne-wind-energy-captures-high-altitude-wind-power\/\" rel=\"noreferrer noopener\">[3] https:\/\/energypedia.info\/wiki\/Introduction<\/a><a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/energypedia.info\/wiki\/Introduction_to_Airborne_Wind_Energy\" rel=\"noreferrer noopener\">_zu_Luftwind_Energie<\/a><\/em><br\/><em>[4] <a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Makani_(company)\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/en.wikipedia.org\/wiki\/Makani_(Unternehmen)<\/a><\/em><br\/><em>[5] <a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/climate.ec.europa.eu\/system\/files\/2022-07\/if_pf_2021_nawep_en.pdf\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/climate.ec.europa.eu\/system\/files\/2022-07\/if_pf_2021_nawep_en.pdf<\/a><\/em><br\/><em>[6] <a target=\"_blank\" href=\"https:\/\/skysails-power.com\/onshore-unit-pn-14\/\" rel=\"noreferrer noopener\">https:\/\/skysails-power.com\/onshore-unit-pn-14\/<\/a><\/em><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Innovationen bei der Nutzung von Windenergie: Wir pr\u00e4sentieren euch alternative Flugwindkraftwerke  <\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":1337,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"wds_primary_category":34,"footnotes":""},"categories":[41,50],"tags":[],"class_list":["post-1435","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-energie","category-wind-de"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1435","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1435"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1435\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":5185,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1435\/revisions\/5185"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media\/1337"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1435"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1435"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/solarpunkcities.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1435"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}