Vom Drachen zum Flugwindkraftwerk – Geschichte der Flugwindkraftwerke

Bereits in früher Zeit wurden Höhenwinde vereinzelt durch Drachen zur Lasthebung genutzt. Der Drachen wurde nach unseren Erkenntnissen in Asien entwickelt. Dabei wurden auch Menschen mit Drachen gehoben. Dies erfolgte als Vergnügung, aber auch für militärische Beobachtungen.^[3] Erst über Marco Polo kam das Prinzip des Drachens nach Europa.^[3] Leonardo DaVinci schlug einen Drachen vor, um einen Fluss zu überqueren, Fahrzeuge zu ziehen und um die Energie von Blitzen abzuleiten.

Noch vor der Erfindung des Kraftfahrzeuges wurden Drachen zum Ziehen von Kutschen verwandt, etwa von Benjamin Franklin, der auch Boote mit Hilfe von Drachen antrieb.^[3] Der Drachenpionier Samuel F. Cody überquerte 1903 mit einem von einem Drachen gezogenen Boot den Ärmelkanal und stellte in selben Jahr den einen Rekord für den höchsten Drachenflug mit 14000 Fuß (ca. 4200 m) auf.^[3] Durch die Erfindungen des Motorflugs sowie der Nutzung von fossilen Brennstoffen erlahmte das Interesse an der Höhenwindnutzung bis zu den Ölkrisen der 70er Jahre, die zu einem erneuten Interesse und verschiedenen Forschungsprojekten führten. So hat etwa der Ingenieur M. L. Loyd die Energiegewinnung durch Flugdrachen detailliert untersucht.^[4] Durch die in den 80er und 90er Jahren gesunkenen Ölpreise wurden diese Projekte jedoch gemeinsam mit anderen Forschungsprojekten im Bereich der alternativen Energien, wie etwa thermische Solarkraftwerke, experimentellen Windgeneratoren wie die GROWIAN etc. weitgehend aufgegeben. Ab den 90er Jahren des 20 Jahrhunderts konzentrierte sich die Forschung und Entwicklung auf konventionelle Windkraftanlagen. Erst mit der Jahrtausendwende kam es zu einem erneuten Interesse an Flugwindkraftwerken. Hervorzugeben ist hierbei die deutsche SkySails, die seit der Jahrtausendwende mit erheblichem Aufwand ein System zur Einsparung von Treibstoff auf Schiffen mit Hilfe von autark manövrierenden Flugmatten entwickelt hat. Dieses System wurde bislang (2010) auf etwa 10 Schiffen installiert und befindet sich in einem sehr weit fortgeschrittenen Erprobungsstadium, ohne dass bislang die Serienreife erreicht worden wäre.^[5]

Ab etwa dem Jahr 2005 zeigt sich von verschiedener Seite erhöhtes Interesse an Flugwindkraftwerken zur Elektrizitätserzeugung. Gründe hierfür scheinen zum einen die sich abzeichnenden Grenzen konventioneller Windkraftanlagen zu sein. So werden in Ländern wie Deutschland erstklassige Flächen für Windkraftwerke knapp. Zudem stößt auch das Größen- und Leistungswachstum konventioneller Windkraftanlagen an Grenzen. Mit einer Leistung von 5-7,5 MW scheint eine technische und wirtschaftliche Grenze erreicht zu sein.

Zum anderen fehlten bis in jüngster Zeit verschiedene Technologien für die Entwicklung von Flugwindkraftwerken. Erst durch Entwicklungen im Bereich von Sensoren, Materialien, computergesteuerter Autopiloten etc. erscheint der Bau und Betrieb von Flugwindkraftwerken realisierbar.^[6] Eine Vielzahl von universitären Forschungsgruppen sowie außeruniversitäre Start-ups beschäftigen sich seit dieser Zeit mit der Entwicklung von Flugwindkraftwerken. Dabei werden auch vermehrt private Geldgeber auf das Potential dieser Technologien aufmerksam. So hat die Firma Makani ca. USD 30 Mio. von einer Tochtergesellschaft des Google Konzerns zur Entwicklung eines Flugwindkraftwerkes einsammeln können.^[7] Neben einer Vielzahl von Patenten^[8] und Publikationen in diesem Bereich werden ab 2009 auch jährliche internationale Konferenzen zu Flugwindkraftwerken abgehalten.^[9] Zudem wurde mit dem Airborne Wind Energy Consortium eine internationale Organisation der in diesem Bereich tätigen Unternehmen gegründet.

Trotz dieser Bemühungen und Erfolge ist bis 2009 der völlig autonome Flugbetrieb eines Flugwindkraftwerks über mehrere Tage mit autonomem Starts und Landung nicht gelungen.^[10]