Product Lifecycle Management

Vom Hobbyprojekt zur Serienproduktion

Das Schweizer Start-up- Unternehmen Agile Wind Power entwickelt mit einer 3D CAD-Lösung eine neue Generation von skalierbaren, vertikal drehenden Windkraftanlagen für große Leistungsbereiche.

Ein Schweizer Start-up zeigt, wie aus einem Hobbyprojekt im eigenen Garten eine technologische Innovation für den nachhaltigen Energiemarkt werden kann. Patrick Richter, CEO von Agile Wind Power, verdankt die Grundidee zu seinem Unternehmen einer Tüftelei seines Schwiegervaters, der damit seinen Enkeln eine Freude machen wollte. Für diese baute Karl Bahnmüller 2005 eine kleine Teichlandschaft in seinem Garten. Um das Wasser in einem Kreislauf zu halten, nutzte er eine Wasserpumpe. Für die benötigte Energie entwickelte der studierte Maschinenbauingenieur ein Windrad mit einer vertikalen Drehachse und einem neuartigen Antriebsprinzip. Patrick Richter erkannte das Potenzial der Erfindung für große und wirtschaftliche, vertikal drehende Windturbinen – die Idee zum Vertical Sky Konzept war geboren.

Um zu prüfen, ob die Idee des Schwiegervaters tatsächlich realisierbar war, führte Richter gemeinsam mit ihm Berechnungen und Tests durch. „Bei den vertikalen Windkraftanlagen, die es aktuell auf dem Markt gibt, handelt es sich um Kleinanlagen“, erklärt Richter. „Diese konnte man bisher aber nicht skalieren. Deshalb sind vertikale Windkraftanlagen aktuell nur für den Selbstversorgermarkt interessant und nicht wirtschaftlich. Das, was mein Schwiegervater entwickelt hatte, sah hingegen vielversprechend aus.“ Nach zwei bis drei Jahren nahm die Vision der beiden Hobbybastler immer mehr Form an, aber auch zunehmend Zeit in Anspruch. Patrick Richter wagte daraufhin 2010 den Schritt und stieg aus seiner Firma in der Informatik-Branche aus, um das Unternehmen Agile Wind Power zu gründen und sich ganz seinem Projekt Vertical Sky zu widmen.

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Vorteile gegenüber herkömmlichen Windkrafträdern
„Generell sind die Anforderungen unserer Anlagen mit denen herkömmlicher Windkrafträder vergleichbar“, erklärt Richter. „Auch für unsere Technologie bedarf es einer bestimmten durchschnittlichen Windgeschwindigkeit und guten Windverhältnissen über das gesamte Jahr hinweg. Allerdings zeichnet sich unsere vertikal und langsam drehende Windturbine durch eine modulare Konstruktion aus, die sich bis in den Multi-Megawattbereich skalieren lässt und aufgrund ihrer aktiv steuerbaren Flügel auch den Ausgleich von Böen und dadurch eine optimale Nutzung der Windenergie ermöglicht.“

Kleine und leichte Baugruppen minimieren den Transport- und Installationsaufwand im Gegensatz zu anderen großen Windkrafträdern. Sämtliche Komponenten des Maschinenhauses sind einfach austauschbar, da dieses vom Rotor entkoppelt ist und nur knapp über dem Boden im Turm aufgehängt ist. Somit ist es einfach zugänglich und auch ohne Kran erreichbar. Tests haben zudem ergeben, dass das Vertical Sky Konzept sehr vogelfreundlich ist. Mit 0,5 bis 4 Tonnen pro Flügel sind diese deutlich leichter als die zwischen 12 bis über 20 Tonnen schweren Flügel von horizontalen Windkraftanlagen. Dank dieser Tatsache und der langsamen, vertikalen Rotation sind keine Sicherheitsmaßnahmen für Vögel und Fledermäuse erforderlich. Auch bei Anwohnern hat die Anlage vor allem aufgrund der geringen Geräuschbelastung und dem integrierenden Erscheinungsbild eine höhere Akzeptanz. All diese Vorteile kommen gerade bei der Standortwahl zum Tragen: Mit ihrer Anlage hofft die Agile Wind Power AG, Standorte erschließen zu können, die für andere Anbieter aufgrund der Logistik, Größe oder Vogelproblematik nicht zur Diskussion stehen.

Vision wird mit Software zur Realität
Der Weg bis zum „Proof of Concept“ war lang. Über viereinhalb Jahre hat das mittlerweile zwölfköpfige Team von Richter an der Technologie gearbeitet, Prototypen gebaut und getestet sowie die Konstruktion optimiert, um einen optimalen Wirkungsgrad zu erzielen. Eine große Rolle spielte dabei von Anfang an die Autodesk Product Design Suite. Als Cleantech Partner von Autodesk nutzt Agile Wind Power Design- und Konstruktionslösungen des Softwareherstellers, die dem Start-up zu einem Bruchteil des eigentlichen Preises zur Verfügung gestellt wurden. „Wir nutzen Autodesk Inventor für die komplette Konstruktion unserer Anlage – von der Grundkonzeption über die Detaillierung bis hin zu den Fertigungszeichnungen für die Hersteller“, erläutert Richter. „Die Software ist einfach in der Bedienung. Dadurch ist nur eine kurze Einarbeitungszeit nötig und wir können genau das realisieren, was wir uns vorstellen.“

Autodesk Inventor unterstützte das Schweizer Start-up nicht nur bei der Konstruktion. Die Lösung wurde auch für Marketingzwecke eingesetzt, berichtet Richter: „Wir haben sämtliches Bildmaterial wie Renderings, die wir für Prospekte und Broschüren verwenden und zum Beispiel Investoren vorlegen, mit Inventor erstellt und sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen. Die Software ist uns in allen Bereichen eine große Hilfe dabei, unsere Vision umzusetzen.“

Für jeden Standort die richtige Größe
Aktuell konstruiert das Team um Patrick Richter die erste Anlage mit einer mittleren Leistungsklasse von 400 Kilowatt. Diese soll im Frühjahr 2015 in die Fertigung gehen und aufzeigen, dass das Vertical Sky Konzept nicht nur am Bildschirm oder als Prototyp realisierbar ist. Die Bewilligungsverfahren für einen gut angebundenen, windstarken Standort sind bereits eingeleitet. Diese und ein bis zwei weitere Pilotanlagen sollen dazu dienen, eventuelle „Kinderkrankheiten“ auszumerzen und letztlich ab 2017 zur Serienreife zu gelangen. Erklärtes Ziel von Richter ist es, in den Markt für Multi-Megawatt-Anlagen einzutreten. Das geplante Standard-Produktprogramm soll dann aus drei Grundtypen mit einem jeweiligen Durchmesser von 22, 45 und 67 Metern bestehen, die als Schwach-, Mittel- oder Starkwindvariante mit unterschiedlicher Rotorzellenzahl erhältlich sein werden.

Das Portfolio ermöglicht durch die Wahl der Rotorzellenanzahl und die einfache Installation verschiedener Generatorgrößen eine ideale Anpassung an die standortspezifischen Gegebenheiten und somit eine Optimierung des Energieertrags. „Wir müssen in den kommenden Monaten und Jahren die Erfahrung unserer kleineren Pilotanlage nutzen und die Technologie wenn nötig optimieren. Parallel arbeiten wir schon an der Anlage für die Leistungsklasse ab zwei Megawatt. Es gibt zwar noch viel zu tun, aber wir hoffen nicht zuletzt dank der Unterstützung durch Autodesk Inventor, 2018 bereits einen Piloten der größeren Serie realisieren zu können.“ -sg-

Agile Wind Power, CH-Dübendorf, Tel. 0041/44/2289000, http://www.agilewindpower.com
Autodesk, München, Tel. 089/547690, http://www.autodesk.de

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