Die O-Wind-Turbine macht aus chaotischen Stadtwinden Strom

o-wind-turbine
© Dyson

Eine neuartige Windturbine soll sogar in Innenstädten Windenergie produzieren können.

Autor Tristan Rayner, 24.09.18

Die von Nicolas Orellana und Yaseen Noorani, zwei Studenten der Lancaster University, entworfene O-Wind-Turbine soll speziell aus böigen, chaotischen und aus allen Richtungen kommenden (omnidirektionalen) Winden, die durch unsere Städte ziehen, Energie gewinnen. Ganz anders als die uns bekannten Windturbinen mit riesigen Rotorblättern, die typischerweise in weiten, offenen Gebieten oder auf hoher See platziert sind, um maximale Windgeschwindigkeiten zu erreichen, besteht die O-Wind-Turbine aus einer Turbine, die sich wie eine Kugel auf einer einzigen, vertikalen Achse dreht.

Vertikalachsen-Windkraftanlagen

Während sich die meisten uns bekannten Windturbine um eine einzelne vertikale Achse drehen, wie z.B. auch die Typhoon-Turbine, über die wir bereits berichtet haben, fangen Vertikalachsen-Windturbinen (VAWTs) Winde ein, die sich durch das Gerät bewegen. Die Drehbewegung ist bei solchen Turbinen normalerweise unabhängig davon, aus welcher Richtung der Wind weht. Daher können sie in Gebieten nützlich sein, in denen die Winde inkonsistent sind.

Bisher gibt es noch keine etablierte Technologie, die in der Lage ist, die relativ chaotischen Winde der städtischen Umgebung effektiv zu nutzen. Der Prototyp der O-Wind-Turbine scheint da bereits einen Schritt weiter zu sein als andere VAWT-Konzepte. Das Design konzentriert sich auf eine kugelige Form, um das Gesetz von Bernoulli zu nutzen, und verfügt über Öffnungen, die über die Oberfläche verlaufen, so dass Winde aus allen Richtungen die Kugel um ihre vertikale Achse drehen können.

Bei ihrem Design haben sich die Erfinder von dem „Tumbleweed Rover“ der NASA inspirieren lassen – eine Art aufblasbarer Ball, der über die Marsoberfläche rollen und die Bedingungen an verschiedenen geografischen Standorten vergleichen sollte. Bei einer sehr niedrigen Anziehungskraft und nur einem Prozent des Luftdrucks im Vergleich zur Erde ist dies kein triviales Problem.

Das Studententeam hofft, weniger als fünf Jahre von der Produktion entfernt zu sein.  Die Prototypen befinden sich gerade in Windkanaltests an der Lancashire University. Das Team hat sich verpflichtet, für seine Windturbinen nur nachhaltige Materialien wie recycelte Kunststoffe zu verwenden, um die Kosten auf ein Minimum zu reduzieren. Das Design könnte auch gut unter Wasser im Bereich der Wellenenergieerzeugung funktionieren, wo Wasserströmungen ähnlich chaotisch und stark wie städtische Winde sind.

Die Erfindung des Duos hat den internationalen James-Dyson-Award im November 2018 gewonnen.

Wird es funktionieren?

Noch ist unklar, wie viel Leistung die O-Wind-Turbinen tatsächlich erzeugen können. Aktuell sind die Turbinen nicht für große Kapazitäten ausgerichtet und sollen vor allem Strom auf dem Balkon oder an Gebäuden produzieren. Allerdings muss sich auch dafür das Design gegenüber den relativ niedrigen Wirkungsgraden anderer VAWT-Designs deutlich verbessern.

Es wäre überraschend, wenn die Turbine mit 25 cm Durchmesser und im Vergleich zu anderen Geräten auf dem Markt viel mehr als 100 Watt erzeugen würde. Aber das Projekt befindet sich noch in einem frühen Stadium, und es ist durchaus möglich, dass eine Vergrößerung zu ausreichend großen Erträgen führt.

Vorerst gibt es aber noch genug Herausforderungen zu bewältigen, um die kleine und kostengünstige Turbine wirtschaftlich zu machen. Und es ist durchaus möglich, dass sich das zum Patent angemeldete Design in Unterwasserumgebungen als nützlicher erweisen wird oder dass das Team doch noch zu viel größeren Geräten für die Erzeugung auf Industrieebene schwenkt.

Dieser Artikel ist eine Übersetzung von Sarah-Indra Jungblut. Das Original ist auf unserer englischsprachigen Webseite erschienen.

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