Grundsätzliche Lösung

Konzepte von Wettbewerbern mit einzelnen Flügeln

Nutzung von Höhenwind

  • 300 bis 500 m Höhe
  • Höhenwind ist um vielfaches energiereicher und stetiger
  • Freie Standortwahl

Grundsätzliche Funktion

  • Ein Flügel gleitet automatisch gesteuert durch den Wind (z.B. ꝏ-Figur) und steigt in die Höhe (wie Kitesurfing)
  • Dabei wird ein Seil aus einer Seiltrommel mit Generator gezogen und erzeugt dadurch Strom
  • Bei Seilende sinkt der Flügel schnell zur Ausgangshöhe ab und steigt erneut (Jo-Jo)

Lösung Höhenwindräder

Anlage bestehend aus 3 Höhenwindrädern

  • Vier Flügel (l = 13 m, 30 m2) bilden ein durch Autorotation angetriebenes Flügelrad (ø = 86 m, 500 kW)
    4-fach mehr Leistung als Einzelflügel

  • Drei Flügelräder bilden eine Anlage mit 1,5 MW Nennleistung. Durch Seile verbunden bewegen diese sich gemeinsam

  • Vier Anlagen bilden die kleinste Gesamtanlage - 6 MW Nennleistung Jede dieser Anlagen zirkuliert zeitlich versetzt um eine unterbrechungsfreie Netzeinspeisung zu ermöglichen

  • Start und Landung durch senkrecht startende und landende Flügel (VTOL) von zwei Klapppropellern angetrieben


Funktionsweise

  • Stabilisieren des schräg im Wind stehenden Flügelrads erfolgt durch rotationsabhängiges Verstellen des Anstellwinkels (Seillängenänderung)
  • Die Nennzugkraft wird bereits bei geringer Windgeschwindigkeit erreicht. Bei stärkerem Wind wird die Fiergeschwindigkeit (Seilauslass) erhöht um die Zugkraft konstant zu halten
  • Positionieren der Gruppe von drei Flügelrädern erfolgt durch Längenanpassung der beiden Zugseile zu jeweiligem Flügelrad
  • Ein voller Zyklus dauert ca. 2 Min.

Besonderheiten

  • Hohe Windausbeute in 300 bis 500 m Höhe (In 300 m 8-fach mehr Energieinhalt als in 50 m)
  • Freie Standortwahl
    • Installation auch in Tallagen möglich
    • Platzierung der Windparks in Verbrauchernähe
    • Großanlagen an wenigen Standorten
  • Einfache und schnelle Installation der Anlage aus 45-Fuß-Container ohne Spezialkran
  • Nächtliche Anlagensicherung (Flugsicherung)
    • Beleuchtung mittels Generator im Flügelradlager
    • Laser an Bodenstation sichert die Zugseile ab

Animation Gruppe Flügelräder

Diese Animation soll einen Eindruck vermitteln, wie Höhenwindräder vom Boden aus am Himmel wahrgenommen werden