Die Stromerzeugung aus Windkraft ist im Wandel. Windräder werden zu Kraftwerken, und die Anlagen immer größer und effizienter. Auch die wirtschaftlichen und politischen Rahmenbedingungen gewinnen an Komplexität. Dem veränderten Windkraftmarkt will nun das Unternehmen Venpower Rechnung tragen - mit seinem unkonventionellen Generatorsystem Permavent® und dem Prototypen einer innovativen Windanlage. Letztere entwickelt das 12-köpfige Start-up gemeinsam mit zahlreichen Partnern aus theoretischer und angewandter Wissenschaft, aus Forschung, Industrie und Zertifizierungsbranche.
"Die Entwicklung von Windkraftanlagen ist eine Domäne des Mittelstandes." Und: "In Deutschland sind 70 Prozent des weltweiten Know-hows für Windkraftanlagen zuhause." Mit diesen programmatischen Aussagen steckt Peter Hein, Geschäftsführer von Venpower, zugleich Anspruch und Profil seines eigenen Engineering-Unternehmens ab.
Hein und sein Team aus Ingenieuren und Konstrukteuren haben ein alternatives System zur Erzeugung von elektrischer Spannung für Windkraftanlagen adaptiert. Im Unterschied zur herkömmlichen Stromerzeugung nach dem altehrwürdigen Siemens'schen Prinzip der Magnetinduktion stellt der neue Generator von Venpower eine "Flux Switch Machine" dar. Bei diesem ungewöhnlichen Prinzip, das noch nicht einmal einen deutschen Namen hat, erfolgt die Stromerzeugung in einzelnen Generatormodulen. "Es wird ein magnetischer Fluss geschaltet und damit Spannung erzeugt", sagt Hein, der seine Antriebslösung Permavent® nennt.
Die Anforderungen an Windkraftanlagen wachsen
Moderne Windräder sind heute so konzipiert, dass sie auch bei mäßigem oder wechselhaftem Wind einen optimalen Stromertrag ab 3 MW hervorbringen. Das bedeutet: Die Anlagen werden immer höher, und die Durchmesser der Propeller wachsen bis auf 150 Meter. "Absolute Grenzleistungsmaschinen", nennt sie Peter Hein. Neben den Betreiberrisiken, Randproblemen und Kosten steigen auch die technischen Anforderungen immens.
Permavent® kommt da zur rechten Zeit: Der Generator ist leicht und kann - auch auf dem Meer - problemlos in luftige Höhen verfrachtet werden. Er ist zudem zuverlässig, enorm energieeffizient und wird mit deutlich weniger teuren Rohstoffen produziert als traditionelle Windmaschinen. Doch damit Betreiber und Investoren den neuen Generator kaufen, muss Venpower eine komplette Windkraftanlage entwickeln und - erfolgreich ans Netz bringen.
Deutschlandweit Partner gefunden
"Unsere Kernkompetenz ist der Generator. Für den großen Rest suchten wir uns Partner", so Venpower-Chef Hein. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl "Leistungselektronik" von Prof. Steffen Bernet an der TU Dresden und der jungen Berliner Firma Enasys, einer Ausgründung der TU Berlin, schufen Heins Mannen die Grundlagen für ein komplettes Generatorsystem, das auch in großvolumigen Anlagen ("Windkraftwerken") funktioniert. Mit der Firma Windkraft Engineering aus Bad Doberan kam ein ausgewiesener Experte für die Konstruktion, und mit der dänischen Firma kk-electronic ein erfahrener Hersteller kompletter Anlagen an Bord. Das Projektmanagement für die Automatisierung übernahm die Jacobs Powertec.
Für die alles entscheidende Funktionsprüfung konnte das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Systemtechnik (IWES) in Bremerhaven gewonnen werden. Hier entstand sogar eine echte Win-Win-Situation: Das Institut erhält mit Permavent® sein allererstes Vorzeigeprojekt für den nagelneuen, hochmodernen 30-Millionen-Euro-Gondelprüfstand. Venpower seinerseits profitiert von der Prüfung und Zertifizierung seines Produktes durch IWES und TÜV Nord sowie von der weltweiten Vermarktung des Prüfstandes.
Inzwischen hat Venpower im brandenburgischen Wilmersdorf am Autobahndreieck Pritzwalk einen Standort für die geplante Prototypen-Windanlage reserviert. Höchstwahrscheinlich wird diese in Zukunft Besuch aus Asien erhalten. Denn viele der dortigen großen Marktteilnehmer nutzen gern das Know-how deutscher Erfinder.
"Die Entwicklung von Windkraftanlagen ist eine Domäne des Mittelstandes." Und: "In Deutschland sind 70 Prozent des weltweiten Know-hows für Windkraftanlagen zuhause." Mit diesen programmatischen Aussagen steckt Peter Hein, Geschäftsführer von Venpower, zugleich Anspruch und Profil seines eigenen Engineering-Unternehmens ab.
Hein und sein Team aus Ingenieuren und Konstrukteuren haben ein alternatives System zur Erzeugung von elektrischer Spannung für Windkraftanlagen adaptiert. Im Unterschied zur herkömmlichen Stromerzeugung nach dem altehrwürdigen Siemens'schen Prinzip der Magnetinduktion stellt der neue Generator von Venpower eine "Flux Switch Machine" dar. Bei diesem ungewöhnlichen Prinzip, das noch nicht einmal einen deutschen Namen hat, erfolgt die Stromerzeugung in einzelnen Generatormodulen. "Es wird ein magnetischer Fluss geschaltet und damit Spannung erzeugt", sagt Hein, der seine Antriebslösung Permavent® nennt.
Die Anforderungen an Windkraftanlagen wachsen
Moderne Windräder sind heute so konzipiert, dass sie auch bei mäßigem oder wechselhaftem Wind einen optimalen Stromertrag ab 3 MW hervorbringen. Das bedeutet: Die Anlagen werden immer höher, und die Durchmesser der Propeller wachsen bis auf 150 Meter. "Absolute Grenzleistungsmaschinen", nennt sie Peter Hein. Neben den Betreiberrisiken, Randproblemen und Kosten steigen auch die technischen Anforderungen immens.
Permavent® kommt da zur rechten Zeit: Der Generator ist leicht und kann - auch auf dem Meer - problemlos in luftige Höhen verfrachtet werden. Er ist zudem zuverlässig, enorm energieeffizient und wird mit deutlich weniger teuren Rohstoffen produziert als traditionelle Windmaschinen. Doch damit Betreiber und Investoren den neuen Generator kaufen, muss Venpower eine komplette Windkraftanlage entwickeln und - erfolgreich ans Netz bringen.
Deutschlandweit Partner gefunden
"Unsere Kernkompetenz ist der Generator. Für den großen Rest suchten wir uns Partner", so Venpower-Chef Hein. Gemeinsam mit dem Lehrstuhl "Leistungselektronik" von Prof. Steffen Bernet an der TU Dresden und der jungen Berliner Firma Enasys, einer Ausgründung der TU Berlin, schufen Heins Mannen die Grundlagen für ein komplettes Generatorsystem, das auch in großvolumigen Anlagen ("Windkraftwerken") funktioniert. Mit der Firma Windkraft Engineering aus Bad Doberan kam ein ausgewiesener Experte für die Konstruktion, und mit der dänischen Firma kk-electronic ein erfahrener Hersteller kompletter Anlagen an Bord. Das Projektmanagement für die Automatisierung übernahm die Jacobs Powertec.
Für die alles entscheidende Funktionsprüfung konnte das Fraunhofer-Institut für Windenergie und Systemtechnik (IWES) in Bremerhaven gewonnen werden. Hier entstand sogar eine echte Win-Win-Situation: Das Institut erhält mit Permavent® sein allererstes Vorzeigeprojekt für den nagelneuen, hochmodernen 30-Millionen-Euro-Gondelprüfstand. Venpower seinerseits profitiert von der Prüfung und Zertifizierung seines Produktes durch IWES und TÜV Nord sowie von der weltweiten Vermarktung des Prüfstandes.
Inzwischen hat Venpower im brandenburgischen Wilmersdorf am Autobahndreieck Pritzwalk einen Standort für die geplante Prototypen-Windanlage reserviert. Höchstwahrscheinlich wird diese in Zukunft Besuch aus Asien erhalten. Denn viele der dortigen großen Marktteilnehmer nutzen gern das Know-how deutscher Erfinder.
