PT-Magazin 06 2019

© Empa Das fliegende

© Empa Das fliegende Kraftwerk PT-MAGAZIN 6/2019 Erfolgreicher Testflug: TwingTec-Prototyp T 28 startete selbständig von seinem Basisfahrzeug, schraubte sich in die Höhe, kreiste 30 Minuten lang in der Luft und landete auf der Startplattform. Es braucht nicht unbedingt Rotoren auf Stahlmasten, um Windenergie zu ernten – leichte Drachen an dünnen Seilen schaffen das auch. Gesellschaft 12 © Empa Rolf Luchsinger, CEO von TwingTec, neben Prototyp T 29, der erstmals Strom ins Netz speisen soll. Jeder, der schon mal einen Kinderdrachen gesteuert hat, kennt das Gefühl: Der Wind greift den Drachen, zieht an der Schnur. Eiligst lässt man Seil nach, die Seilrolle rotiert, nur schwer kontrollierbar, zwischen den Fingern. Und die Frage kommt auf: Könnte man diese wilde Energie nicht nur zum Spielen, sondern auch zur Stromerzeugung nutzen? Ja, man kann. Rolf Luchsinger hat es bewiesen. Er ist CEO des Empa-Spin-offs Twing- Tec, gegründet 2013. TwingTec ist damit eine der ersten Firmen, die Luftwindkraftwerke entwickeln – und manchen Wettbewerbern eine Nasenlänge voraus. Neun Mitarbeitende beschäftigt die Jungfirma an ihrem Firmensitz in Dübendorf. Steigflug im Zyklus Die Idee hinter dem Projekt ist simpel, doch die Praxis ist knifflig: Meteorologen wissen, dass in 500 Metern Höhe die Leistung des Windes bis zu achtmal stärker ist als in 120 Metern Höhe – also auf der Nabenhöhe moderner Windkraftanlagen. Ein Drachen könnte diesen Starkwind nutzen, wenn er sich in Kreisbahnen in die Höhe schraubt und ein Seil von einer Rolle zieht. Mit der Achse der Seilrolle ist ein Generator verbunden, der Strom erzeugt. Sobald das Seil abgerollt ist, sinkt der Drachen antriebslos wieder in die Nähe der Startplattform; das Seil wird unterdessen aufgespult, dann beginnt der Aufstieg von Neuem. «Die große Herausforderung ist nicht das Fliegen an sich», sagt Luchsinger. «Das Problem ist das automatisierte Starten und Landen.» Schließlich soll das Drachenkraftwerk Strom liefern können, ohne dass es von Menschen gesteuert wird. Automatisierter Flug erfolgreich Im Herbst 2018 gelang genau das auf den Höhen des Chasseral in der Westschweiz. Der TwingTec-Prototyp T 28, ein Gerät mit drei Meter Spannweite, startete von seinem Basisfahrzeug, schraubte sich in die Höhe, kreiste 30 Minuten lang autonom in der Luft, produzierte elektrische Energie und landete schließlich wieder wohlbehalten auf der Startplattform. Nun folgt der nächste Schritt: die kontinuierliche Stromerzeugung für Kunden. Luchsingers Team arbeitet gerade am Prototyp T 29, der im Herbst beim Chasseral die ersten Flüge machen soll. T 29 soll nicht nur automatisiert starten und landen, sondern auch bis zu 10 kW elektrische Leistung erzeugen und ins Netz speisen. Die Berner Kraftwerke BKW kümmern sich um die Weiterleitung des experimentellen Windstroms zu den Verbrauchern. Kommerzialisierung im Fokus TwingTec bereitet sich auf den nächsten Schritt vor. Die Erkenntnisse aus den Flugversuchen mit dem T 29 sollen bald zum ersten Serienprodukt führen: dem TT100, einem Energiedrachen mit 15 Meter Spannweite. Positioniert auf einem Standard-Schiffscontainer, soll der Drachen autonom starten und landen und bis zu 100 kW elektrische Leistung erzeugen – das würde für 60 Einfamilienhäuser reichen. Würde – denn im Schweizer Mittelland wird man Energiedrachen wohl nie zu Gesicht bekommen. «Windkraft ist nichts für dicht besiedelte Gebiete», sagt TwingTec-CEO Rolf Luchsinger. Die Kunden für diese nachhaltige Art der Energieerzeugung leben in abgelegenen Gebieten. «Wir sprechen mit Minen, abgelegenen Siedlungen und Inseln als potenzielle Kunden. Dort sind bis heute Dieselgeneratoren im Einsatz, die Abgase und Lärm erzeugen und deren Treibstoff mit hohem Aufwand angeliefert werden muss.» Autonom arbeitende TwingTec- Drachen könnten dort Diesel einsparen und mittelfristig die gesamte Energieerzeugung übernehmen. Langfristig hat Luchsinger aber noch größere Pläne: mit seinen Energiedrachen schwimmende Windparks auf dem Meer zu errichten. Dort hat es beliebig viel Platz, beliebig viel Wind, und es stört niemanden. Genau die Voraussetzungen also, um mit Windenergie die Energiewende zügig voranzutreiben. Doch für die Serienproduktion ist eine Menge Kapital notwendig. Der Prototyp T 29, der im Herbst am Chasseral fliegen soll, wird vom Schweizer Bundesamt für Energie (BFE) unterstützt. Für die Kommerzialisierungsphase danach sind nun aber private Kapitalgeber und Partner aus der Energiewirtschaft gesucht, damit das enorme Potenzial der Windkraft endlich voll ausgeschöpft werden kann. ó Rainer Klose Empa - Eidgenössische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt

»DAS LOHNT SICH: PROZESSWÄRME EFFIZIENT NUTZEN!« Jetzt über unsere Förderung informieren auf machts-effizient.de