Urbane Windkraftanlage gewinnt James Dyson Award

Ob Klimawandel oder Armut – globale Probleme erfordern zunehmend gemeinsame, interkulturelle Lösungen. Nicolas Orellana und Yaseen Noorani, die aus Chile bzw. Kenia stammen, stehen für diese neue Ära, in der die Menschen zusammenarbeiten, um Technologien zur Lösung unserer gemeinsamen Probleme zu entwickeln. Sie studieren beide den Masterstudiengang „International Innovation“ an der Lancaster University in Großbritannien und wollen mit ihrer innovativen Turbine den Wind in Städten nutzen.

Aber was ist eigentlich das Problem mit dem Wind? Je höher wir unsere Städte bauen, desto windiger werden sie. Bei der Suche nach erneuerbaren Energiequellen bleibt diese mächtige und im Überfluss vorhandene Ressource jedoch weitgehend ungenutzt, da traditionelle Windkraftanlagen nur den Wind in eine Richtung erfassen. Dies bedeutet, dass sie in Städten, in denen der Wind unvorhersehbar ist und aus vielen verschiedenen Richtungen kommt ist, sehr ineffizient sind.

Wenn der Wind durch die Städte bläst, wird er zwischen den Gebäuden eingeschlossen, nach unten auf die Straße gesogen oder nach oben in den Himmel gedrückt. Dadurch befindet sich der Wind in ständigem Chaos, wodurch er von herkömmlichen Turbinen nicht genutzt werden kann. Durch ihre einfache geometrische Form kann die O-Wind Turbine diese leistungsstarke, bisher ungenutzte Ressource verwenden und selbst an windigsten Tagen Energie erzeugen.

„Die Aufgabe, etwas zu entwickeln, das ein Problem löst, ist absichtlich breit angelegt. Sie soll talentierte, junge Erfinder dazu motivieren, mehr als nur Probleme zu erkennen“, so Sir James Dyson. „Sie sollen ihren Einfallsreichtum nutzen, um innovative Lösungen zu entwickeln. Die O-Wind Turbine ist genau das. Damit rückt die enorme Herausforderung, erneuerbare Energien zu erzeugen, in greifbare Nähe, denn durch ihre Geometrie können wir die Energie, die bereits an Orten vorhanden ist, an denen wir bisher kaum gesucht haben, nutzen – und zwar in Städten. Es ist ein geniales Konzept.“

Nicolas Orellana begann sich mit der Herausforderung des multidirektionalen Windes zu beschäftigen, als er auf den Tumbleweed Rover für den Mars der NASA stieß. Mit einem Durchmesser von knapp zwei Metern wurde diese aufblasbare Kugel so konstruiert, dass sie wie ein Steppenläufer autonom über die Oberfläche des Mars hüpft und rollt, um die atmosphärischen Bedingungen und die geographische Lage zu messen. Wie auch herkömmliche Windkraftanlagen wurde der Rover durch unidirektionale Windstöße angetrieben, die seine Bewegungsrichtung vor allem bei Hindernissen stark beeinträchtigten, was ihn häufig vom Kurs abbrachte und letztendlich zum Scheitern des Projekts führte.

Als Nicolas die Grenzen des Tumbleweed Rovers erforschte, wurde seine dreidimensionale Windturbinentechnologie geboren. Nicolas und sein Kommilitone Yaseen Noorani entdeckten bald, wie Städte diese Technologie nutzen könnten, um die Energie zur Stromerzeugung zu nutzen.

Wie funktioniert die O-Wind Turbine?

Die O-Wind Turbine ist eine Kugel mit 25 Zentimeter Durchmesser und geometrischen Öffnungen. Sie sitzt auf einer festen Achse und dreht sich, wenn der Wind aus einer beliebigen Richtung auf sie trifft. Wenn die Windenergie die Turbine dreht, treiben Getriebe einen Generator an, der die Kraft des Windes in Elektrizität umwandelt. Diese kann entweder direkt als Stromquelle genutzt oder in das Stromnetz eingespeist werden. Nicolas und Yaseen würden die O-Wind-Turbine gern an großen Bauwerken, zum Beispiel der Seite eines Gebäudes oder eines Balkons installieren, weil dort die Windgeschwindigkeiten am höchsten sind.

„Wir hoffen, dass die O-Wind Turbine die Nutzbarkeit und Erschwinglichkeit von Turbinen für Menschen auf der ganzen Welt verbessern wird. In Städten ist es immer windig, aber wir nutzen diese Ressource derzeit nicht“, erklärt Nicolas Orellana. „Unsere Überzeugung ist die Folgende: Wenn es einfacher wird, Ökostrom zu erzeugen, motiviert dies die Leute viel mehr dazu, zum Schutz unseres Planeten beizutragen. Dass wir jetzt den internationalen James Dyson Award gewonnen haben, hat unser Konzept bestätigt. Die Aufmerksamkeit, die wir bisher erhalten haben, war überwältigend. Sie gab uns das Vertrauen, dieses Konzept weiter zu entwickeln. Wir führen bereits Gespräche mit Investoren und hoffen, in den kommenden Monaten einen Deal zu erzielen.“

Windkraft in Städten

In britischen Städten wie London waren die Gebäude eigentlich immer eher niedrig, aber das ändert sich derzeit und der zunehmende Wind durch die Wolkenkratzer wird immer mehr zum Problem. Im Jahr 2015 wurde dem Walkie Talkie-Tower in London vorgeworfen, einen Windkanal zu erzeugen, der die Fußgänger vom Bordstein wehte.1 Die Stadtverwaltung London hat einen politischen Rahmen geschaffen, um die Auswirkungen des Windes in Städten und die Windeffekte von hohen Gebäuden zu beherrschen. Laut der UNO lebt heute mehr als die Hälfte der Weltbevölkerung in Städten – Tendenz steigend, da immer mehr Staaten ihre ländlichen Gebiete urbanisieren und ihre Städte verdichten. Chicago, die Heimat des ersten Wolkenkratzers der Welt, ist weithin als „Windy City“ bekannt. Wellington in Neuseeland ist die windigste Stadt der Welt und auch Punta Arenas in Chile, gehört zu den windigsten Städten der Welt.