Mit Windkraftanlagen assoziieren viele Menschen nicht nur die Energiewende, sondern auch große Windräder, wütende Anwohnerinnen und Anwohner, die sich über verbaute Landschaften echauffieren, sowie Naturschützer, die vor negativen Folgen für Vögel und Fledermäuse warnen.

Es gibt aber noch eine andere Möglichkeit, Energie aus Wind zu gewinnen: Airborne Wind Energy (AWE), oder auf deutsch: Flugwindkraft. Dazu werden riesige Flugobjekte in große Höhe aufgespannt, sie erinnern bisweilen an einen Drachen, manchmal aber auch an ein Flugzeug mit einigen Rotoren. Die mechanische Bewegung kann durch Generatoren, entweder direkt im Flugobjekt oder in einer Bodenstation, in Strom umgewandelt werden. Eine neue Studie im Fachmagazin „Annual Review of Control, Robotics, and Autonomous Systems“ betrachtet nun den aktuellen Stand der Technik und dessen Herausforderungen.

„Flugwindkraftwerke sind günstiger herzustellen, einfacher zu transportieren und haben einen höheren Wirkungsgrad“, sagt Florian Bauer gegenüber dem Knowable Magazine. Bauer ist CTO von Kitekraft, einem Münchner Unternehmen, das Windkraftanlagen entwickelt. „Wenn Sie all diese Vorteile haben, warum sollte dann jemand eine herkömmliche Windkraftanlage bauen?“

Tatsächlich haben die Flugwindkraftwerke zumindest auf dem Papier gewisse Vorteile gegenüber traditionellen Windkraftanlagen. Während letztere baubedingt derzeit auf maximal 250 Meter kommen (in Deutschland ist ein Windrad durchschnittlich etwa 130 Meter hoch), können die Drachen eines Flugwindkraftwerks in Höhen von bis zu 500 Metern aufsteigen und dort die beständigen Höhenwinde erreichen.

Ein zweiter Vorteil: Flugwindkraftwerke benötigen keinen Turm, der, häufig neben zahlreichen anderen, in der Landschaft steht. Durch den Drachen in der Höhe beschränken sie nicht die Sicht und auch für Vögel, die in der Regel nicht so hoch fliegen, stellen sie womöglich eine kleinere Gefahr da, auch wenn hierzu noch Studien fehlen. Und der dritte Vorteil: Die Bodenstation ist kleiner und die Materialkosten für den Aufbau sind insgesamt geringer. Vor allem in entlegenen Gebieten könnte die Technologie deshalb eine alternative Energiequelle sein.

Trotz der vermeintlichen Vorteile befindet sich die Technologie noch am Anfang. Bislang sind es vor allem Startups wie Kitekraft aus München, Starsails Power aus Hamburg oder Enerkite aus Brandenburg, die die Entwicklungen vorantreiben und die ersten kommerziellen Anlagen in Aussicht stellen.

Denn natürlich hat auch die Airborne Wind Energy einige Nachteile. Zum einen bedeutet die große Höhe eine größere Gefahr für Flugzeuge und ein dünnes Kabel ist leichter zu übersehen als eine Windturbine. Auch an das Material werden hohe mechanische Anforderungen gestellt; es muss garantiert werden, dass das Flugobjekt nicht abstürzt, Sturm und Gewitter trotzt und möglichst lange hält, ohne ersetzt werden zu müssen. Und eine dritte Herausforderung: Da der Drachen nicht planlos hin- und herwehen darf, sondern im Idealfall eine Acht im Wind fliegt, bedarf es komplexer Steuerung und Kontrolle.

Die Befürworter der Technik glauben, dass sie diese Herausforderungen meistern können und Flugwindkraftwerke bauen können, die in Sachen Leistung die traditionellen Anlagen sogar noch übertreffen. Skeptiker dagegen dämpfen die Euphorie; schließlich wird die Technik seit einer Weile angepriesen, konnte sich aber noch nicht durchsetzen. Ein Report des US.Energieministeriums kam 2021 zu der Einschätzung, dass AWE noch „unreif und unbewiesen“ sei.

Ein mahnendes Beispiel aus der Branche gibt es bereits. Makani Power, ein Unternehmen aus Googles Forschungsabteilung X, hatte vor einigen Jahren Flugwindkraftwerke getestet und wollte sprichwörtlich hoch damit hinaus. 2020 stellte Google die fliegende Windturbine ein. Der Weg, bis Makani wirtschaftlich werde, sei viel länger und risikoreicher, als man erhofft habe, hieß es damals in der Begründung von Google.