Druckluftspeicher

Wer Windenergie im großen Maßstab nutzen will, muss die Schwankungen von Angebot und Nachfrage ausgleichen. Ein englischer Ingenieur will dieses Problem mithilfe von Unterwasser-Ballons lösen. Überschüssiger Wind soll darin als Druckluft gespeichert und bei Bedarf zur Stromerzeugung abgerufen werden.

„Schon vor Jahren hat es sich abgezeichnet, dass Hochsee-Windkraftanlagen sehr viel größer werden müssen und dass die Energiespeicherung die Voraussetzung für eine großskalige Integration erneuerbarer Energie in die Stromnetze ist“, erklärt Seamus Garvey von der University of Nottingham, der Erfinder des Systems. Garvey ist zugleich Gründer der Firma Nimrod Energy, die das Druckluftkonzept baldmöglichst zur Marktreife bringen will. Seiner Ansicht nach könnte die Inselnation Großbritannien so völlig energieautark und unabhängig von fossilen Energieträgern werden, und das zu einem Bruchteil der Kosten für herkömmliche Systeme.

Garveys Konzept fußt auf zwei Neuentwicklungen. Da sind zum einen die an überdimensionale Kürbisse erinnernden „Energy Bags“. Bis zu 20 Meter groß und in einer Meerestiefe von 500 Metern verankert, werden sie mit Druckluft aufgepumpt, die je nach Bedarf zur Stromerzeugung durch eine Turbine abgelassen wird. An Land könnten auch unterirdische Hohlräume als Druckluftspeicher fungieren. Die zweite Neuerung sind die Windräder – nunmehr gigantische Luftpumpen. Im Innern ihrer hohlen Rotorblätter sind bewegliche Massen als Kolben angebracht: Dreht sich ein Blatt nach oben, fällt die Masse darin zur Nabe und presst Luft mit hohem Druck in den Speicher. Bewegt sich das Rotorblatt wieder nach unten, rutscht die Masse zurück zur Spitze, lässt Umgebungsluft nachströmen und ist bereit für den nächsten Arbeitstakt.

Das Problem: Der Mechanismus funktioniert nur bei sehr großen Rotoren, die sich so langsam drehen, dass die Massen gegen die Zentrifugalkraft fallen können. Entsprechend riesenhaft sind die von Garvey ersonnenen Windräder: Schon das kleinste Modell auf dem Reißbrett hat einen Rotordurchmesser von 230 Metern und ist damit fast doppelt so groß wie die derzeitigen Rekordhalter unter den Windkraftanlagen, das größte bringt es gar auf einen halben Kilometer. Die ersten dieser Riesen könnten in 15 Jahren gebaut werden, glaubt der Ingenieur. Trotz des immensen Aufwands für die Installation auf hoher See geht er davon aus, dass die Kolben-Windräder pro Kilowatt Leistung gut 75 Prozent günstiger wären als herkömmliche Windkraftanlagen. Die Unterwasser-Druckspeicher sollen sogar schon im nächsten Jahr einsatzbereit sein und je Megawattstunde Speicherkapazität etwa 80 Prozent günstiger sein als Stauseen.