von Tilman Weber
Die Sandia National Laboratories sind schon aus historischen Gründen auf die nationalen Interessen und darunter nicht zuletzt die äußere Sicherheit der USA verpflichtet. Das nationale Forschungszentrum hatte im vergangenen Jahrhundert an Nuklearwaffen für die Vereinigten Staaten geforscht – forscht auch heute noch an Militärtechnologie. Doch auch die Meereswindkraft ist in Zeiten internationaler Konfrontationen mit großen, Energie-Rohstoffe liefernden Ländern wie Russland für Washington offenbar von ganz großem nationalem Sicherheitsinteresse. So hat die US-Regierung dem Sandia-Forschungszentrum den Auftrag für die Entwicklung einer nächsten oder besser übernächsten Generation von Offshore-Windenergieanlagen erteilt. Dabei ist „großes nationales Interesse“ wörtlich zu nehmen: Die Sandia-Entwickler sollen die Technologie für Windturbinen-Giganten mit 200 Meter langen Rotorblättern vorbereiten. Zum Vergleich: Die aktuell auf den Markt drängende Anlagendimension für Meereswindkraft besitzt 70 bis deutlich über 80 Meter lange Rotorblätter – bei einer Leistungskapazität von sechs bis acht Megawatt pro Anlage (MW). Die Anlagen der darauf folgenden Generation werden gemäß einem auf internationalen Konferenzen seit Jahren immer wieder wahrnehmbaren Branchenkonsens 100 Meter lange Rotorblätter haben. Ihre Entwickler nehmen damit die 10-MW-Leistungsgrenze für einzelne Windturbinen in Angriff. Doch das Sandia-Modell soll bei tatsächlich 400 Meter Rotordurchmesser dann mit 50 MW erzeugen können.
GE, Vestas, Siemens forschen mit
Beteiligt an dem Projekt ist eine Reihe von Universitäten, wobei die University of Virginia die Federführung zugesprochen bekam. Als Turbinenhersteller sind genau die drei Windenergieanlagenbauer im Boot, die in den USA als wichtigste Lieferanten für die größten Windparks übrig geblieben sind und auch in den USA Anlagen produzieren: GE, Vestas und Siemens. Alle drei Hersteller haben bereits Anlagen der neuen Sechs- bis Acht-MW-Generation im Konzern-Angebot.
Ultraleichtbauweise und Palmblattprinzip
Zur Forschungsaufgabe gehören bereits zwei Vorgaben: Die Rotorblätter sollen in einer neuartigen Ultraleichtbauweise entstehen. Und sie sollen sich nach dem Vorbild von Palmblättern bei zu starken Winden nach vorne vom Stamm beziehungsweise Turm weg senkrecht in die Windströmung stellen, damit die Anlage keinen Schaden nimmt. Der Arbeitstitel der Palmwedel-Rotoren steht mit Segmented Ultralight Morphing Rotor (SUMR) bereits fest, viel mehr vermutlich noch nicht. Die Anlagen-Dimension für die dann schon dritte oder gar vierte Generation an Offshore-Windkraftanlagen nach den sogenannten Multimegawatt-Anlagen der Fünf-MW-Klasse hat übrigens auch einen Titel erhalten: Exascale-Turbinen.
