Schipkau: Weltweit höchster Windmessmast seit 100 Tagen in Betrieb

Seit Anfang Mai diesen Jahres ist in der Gemeinde Schipkau (Oberspreewald-Lausitz) der weltweit höchste Windmessmast in Betrieb. Nach 100 Tagen zieht die betreibende GICON®-Gruppe nun ein positives Zwischenfazit zum 300-Meter-Projekt: Erste Ergebnisse bestätigen, dass Windkraftanlagen in dieser Höhe einen mehr als doppelt so hohen Ertrag liefern. Die Nutzung von Höhenwind hat das Potenzial, Windenergie wirtschaftlicher und effizienter zu machen.

Die GICON-Gruppe teilte dazu mit: 

In großen Höhen weht der Wind stärker und kontinuierlicher, umgangs– sprachlich spricht man von Höhenwind. Das ist allgemein bekannt, war aber bisher kaum mit systematischen Windmessungen hinterlegt.

Mit dem ersten 300 m hohen Windmessmast der Welt, der durch GICON® im Auftrag der beventum GmbH errichtet und am 04. Mai 2023 in der Gemeinde Schipkau (Land Brandenburg) in Betrieb genommen worden ist, konnten diese Annahmen nun mit umfassenden Messungen in den entsprechenden Höhen untermauert werden. Das Ergebnis: Der Ertrag einer Windkraftanlage mit einer Nabenhöhe von 300 m ist mehr als doppelt so hoch, wie der einer vergleichbaren Windenergieanlage in bisherigen Höhen.

GICON®–Gründer Prof. Jochen Großmann sieht seine Erwartungen in Bezug auf die Windgeschwindigkeit bestätigt: „Die Messungen sind auf ein Jahr angelegt, doch bereits jetzt haben wir eine deutliche Tendenz. Der Wind hat in dieser Höhe nicht nur höhere Mittelwerte, sondern auch eine breitere Verteilung, was zu deutlich mehr Volllaststunden bei Windenergieanlagen in dieser Höhe führt. Die Leistung liegt damit im Bereich von Offshore–Anlagen, aber bei Onshore–Betriebsverhältnissen. Das heißt, die Kosten bei der Errichtung und Wartung sind deutlich geringer, was sich positiv auf die Wirtschaftlichkeit auswirkt.“

Nutzung des vorhandenen Höhenwindes

Windkraft in großen Höhen auszunutzen ist somit naheliegend und nicht neu. Bereits im Jahr 2011 hat eine Studie von GL Garrad Hassan herausgefunden, dass zu diesem Zeitpunkt weltweit mehr als 20 Firmen an Projekten mit dem Fachkürzel HAWE (High Altitude Wind Energy) gearbeitet haben. Es handelte sich vor allem um Prototypen fliegender Windturbinen. Bisher hat jedoch, aus verschiedensten Gründen, keines der Projekte den wirtschaftlichen Durchbruch und eine umfassende Markteinführung geschafft. Zu beachten ist, dass es sich überwiegend um Turbinen geringerer Leistung handelt.

In dem Zusammenhang und seit über 20 Jahren beschäftigen sich mehrere Firmen auch in Deutschland mit Untersuchungen, turmbasierte Windkraftanlagen mit Nabenhöhen deutlich über 200 m und somit im Höhenwindbereich mit Turbinenleistungen im MW–Bereich zu installieren.

Erste Konzeptentwicklung durch GICON®

Nach 2010 haben diese Konzepte verstärkte Aufmerksamkeit gefunden. So arbeitet GICON® seit nunmehr zehn Jahren an einem Konzept eines teleskopierbaren Gittermastturms (GICON®–HWT). Infolge dieser Vorentwicklungen konnte im Jahr 2019 GICON® einen ersten Durchbruch erreichen und erhielt vom Bundesministerium für Wirtschaft (BMWi) eine Förderung für die Weiterentwicklung des GICON®–HWT (Entwicklung teleskopartiger Turmstrukturen zur Nutzung gesteigerter Windertragspotenziale in sehr großen Höhen (GICON®–Höhenwindturm – HWT) – ZF4080403LT9). Im Ergebnis dieses gemeinsam mit der TU Bergakademie Freiberg bearbeiteten Vorhabens wurde ein auf Wirtschaftlichkeit geprüftes Konzeptdesign für einen GICON®–HWT vorgelegt. Damit wurde die Basis für den Bau einer Pilotanlage gelegt, um die Technologie für die Energiewende zu nutzen. Im gleichen Jahr begann die Suche nach Fördermitteln für den Bau einer Pilotanlage des GICON®–HWT.

Zuschlag durch die beventum GmbH für eine Pilotanlage

Die im Dezember 2020 gegründete beventum GmbH, eine Tochter der Agentur für Sprunginnovation, nahm motiviert durch Prof. Horst Bendix aus Leipzig das Thema des Höhenwindes ebenfalls auf. Neben der Beauftragung des oben beschriebenen und durch GICON® umgesetzten Windmessprogramms für eine Windenergieanlage mit 250 – 300 m Nabenhöhe wurden zunächst drei verschiedene Konzepte für einen Höhenwindturm validiert, darunter der GICON®–HWT.

Basierend darauf erfolgte durch die beventum GmbH die Ausschreibung einer ersten Pilotanlage für einen Höhenwindturm. Im Dezember 2022 erhielt GICON® für das eingereichte Konzept den Zuschlag. Seitdem laufen bei GICON® die Arbeiten zur Errichtung des ersten GICON®–Höhenwindturmes. Geplant ist dieser an einem Standort in der Lausitz, mit Inbetriebnahme im Jahr 2024. „Die Lausitz ist für uns als Energieregion von großer Bedeutung. Daher möchten wir uns ganz besonders bei unseren Partnern vor Ort für die vertrauensvolle und verlässliche Zusammenarbeit bedanken. Die Gemeinde Schipkau und ihr Bürgermeister Klaus Prietzel waren und sind stets offen für neue Ideen und Projekte, von denen am Ende auch die Menschen vor Ort profitieren. Das bedeutet: günstigere Strompreise durch ein Bürgerstrommodel und neue Arbeitsplätze vor Ort“, hebt Prof. Großmann die Vorteile des Strukturwandels hervor.

Vorteile des GICON®–Höhenwindturmes und Ausblick

Der höhere Ertrag des GICON®–Höhenwindturmes ist jedoch nur ein Teil der Vorteile einer solchen Anlage. Ein weiterer wichtiger Aspekt ist, dass die Anlage in bereits bestehenden Windparks als 2. Etage installiert werden kann. So ließen sich allein in Deutschland ca. 4.000 Höhenwindtürme in vorhandene Windparks nachrüsten, ein Leistungspotentials von bis zu 40 GW. Es müsste dafür nicht eine neue Windeignungsfläche ausgewiesen werden, was sicherlich auch zur Akzeptanzsteigerung in der Bevölkerung beitragen kann. Umfassende Planungen sind bei GICON® bereits in Arbeit.

Doch auch das ist noch nicht alles. Aufgrund der stetigen Höhenwinde hat der GICON®–Höhenwindturm eine jährliche Stromerzeugungskurve, die sich optimal mit denen von Solar– und herkömmlichen Windenergieanlagen ergänzt und in Summe nahe an einer Grundlastkurve liegt. Die Anforderungen an eine Speicherung werden drastisch reduziert.

Die Ingenieure der GICON® entwickeln auf dieser Basis gegenwärtig ein grünes GICON®–Hybridkraftwerk. Dank der Unterstützung der Wirtschaftsregion Lausitz (WRL) wird an der Errichtung eines Prototyps gearbeitet. Zielstellung ist es, lokal eine sichere grüne Energieversorgung zu gewährleisten und somit lokale Versorgungsaufgaben wahrnehmen zu können. Energieerzeugung und Energienutzung als Einheit werden die Akzeptanz für solche Anlagen deutlich steigern. Die bisherigen positiven Erfahrungen mit dem GICON®–HWT belegen dies eindrucksvoll.

Kamera in 220 Metern Höhe für Blick aus Weltrekordhöhe

Besucher der Hochkippe und Interessierte können auch Bilder aus der Rekordhöhe online anschauen. Die Kamera, die alle zehn Minuten ein 360 Grad Bild erstellt, ist über den LINK: https://www.gicon.de/windmessmast erreichbar.

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