Windstroom tegen kernenergietarief
Door J. Reijnoudt
De Growian, een windmolen met een zeldzame prestatie van 3 megawatt, was in 1988 het schrikbeeld voor de windmolenfabrikanten die graag een maatje groter wilden bouwen. De 100 meter hoge Duitse reus ging echter aan zijn eigen gewicht van meer dan 350 ton ten onder en sindsdien lijkt de windenergiesector slechts nog over grote molens te kunnen dromen. Totdat de turbineleveranciers vorige maand op de Hannover Messe wakker werden bij een model dat goed is voor 5 megawatt.
„De meeste grote windturbinefabrikanten zijn hier al langs geweest en ze hebben allemaal veel interesse”, zegt de 29-jarige ingenieur Arno Klein-Hitpass, de ontwikkelaar van de Duitse 5-megawatt-turbine die zijn werkgever Flender uit Bocholt graag op de markt wil brengen.
De boomlange Klein-Hitpass blijft nuchter onder de overstelpende belangstelling die de markt voor zijn werk heeft. Hij schrijft het succes toe aan zijn baas, die eerder bij Porsche en later bij Daewoo met succes nieuwe ideeën op de markt bracht. „Mijn directeur, Ulrich Bez, zei toen we dit idee onder ogen kregen: Ontwikkel dat maar. Dat hebben we in 4 maanden gedaan”. Zo het er nu naar uitziet heeft Bez, die bekendstaat als een visionair man, een goede greep gedaan.
Gewichtsbeperking
Het grote voordeel van de Flender-turbine –hij komt op de markt als Winergy5000– is het uiterst compacte ontwerp waardoor een enorme gewichtsbeperking ontstaat. Alleen al de kop van de Growian woog 340 ton; net iets minder dan een volgeladen Boeing-747, het grootste passagierstoestel ter wereld. Flender heeft nu een model waarbij op de 100 meter hoge mast straks niet meer rust dan een kop van 120 ton. Zo veel weegt het turbinehuis, samen met de molenbladen die een cirkel beschrijven met een doorsnee van 110 meter. Dat is bijna twee keer de vleugelspanwijdte van een 747.
„Daarmee is onze turbine nauwelijks groter en zwaarder dan de huidig 1,5-megawatt-machines, terwijl het vermogen drie keer zo groot is”, stelt Klein-Hitpass. Dat heeft de constructeur bereikt door een nieuwe methode toe te passen voor de aandrijving van de turbine, de dynamo die in de top van de mast de omwenteling van de wieken omzet in elektriciteit. Normaal is het turbinehuis een ruimte waarin zo ongeveer een personenauto past; bij de Winergy5000 is de hele ruimte niet omvangrijker dan een forse boomstam en nauwelijks langer dan 2 meter.
Het is iets te veel gezegd om te stellen dat de Winergy5000 een fietsversnelling heeft en de klassieke windmolen een versnellingsbak als van een auto, maar het komt er wel ongeveer op neer. In een klassieke turbine gaat een forse, meterslange en tientallen tonnen wegende tandwielkast schuil, die de ronddraaiende beweging van de wieken overbrengt naar de dynamo en omzet in elektrische energie.
De Winergy5000 werkt volgens een compleet ander concept. De molenbladen zijn bevestigd aan een 25 centimeter breed lager. Tanden aan de binnenzijde van dit ronddraaiende lager drijven een stelsel van tandwielen aan die als planeten om elkaar heen draaien, zodat ze weinig ruimte innemen.
Op zee
Die zogenaamde planetenoverbrenging zorgt ervoor dat de turbine 1000 tot 1200 omwentelingen per minuut maakt, terwijl de bladen in die tijd niet meer dan twaalf tot vijftien keer rondgaan. Klein-Hitpass: „Daar komt nog bij dat wij met verhoudingsgewijs heel weinig onderdelen werken en het hele stelsel bijzonder licht loopt. Daarom heeft de toch slanke en compacte Winergy een vermogen van 5 megawatt. Groot voordeel is ook dat bij dit ontwerp de kracht van de molenbladen heel direct overgebracht wordt op de toren.” Flender-topman Bez denkt dat een windturbine met dit concept elektriciteit levert tegen de concurrerende prijs van ongeveer een dubbeltje per kilowattuur. Dat is nauwelijks hoger dan de kostprijs die kernenergie-exploitanten in Duitsland nu hanteren.
Flender heeft met de superturbine vooral een markt op het oog die nog in de kinderschoenen staat: het windpark op zee. Klein-Hitpass: Op de Noord- en Oostzee staat constant een stevige bries. Dat is aantrekkelijk voor de windturbine-exploitant, maar een park op zee aanleggen, is ook erg duur. Vooral de fundering kost veel. Daar moet je dan een zo groot mogelijke turbine op bouwen.”
Van de Nederlandse plannen om een windpark op zee aan te leggen weet Klein-Hitpass niets, maar Flender richt zich vooral op de Deense markt. „De Denen willen in het jaar 2030 40 procent van de totale elektriciteitsproductie in offshoreparken opwekken. Ook in andere delen van de wereld ziet de branche toekomst in parken op open zee”.
Expo-2000
Toch komt er binnenkort niet een Winergy5000-windturbine op de markt. Klein-Hitpass: „Daar beginnen wij niet aan. Wij leveren turbines. Daar zijn we goed in en die bieden we op de markt aan. Wij rekenen erop dat windmolenfabrikanten met ons concept aan de slag gaan. Als ze snel zijn kunnen ze volgend jaar op de Expo-2000, ook hier in Hannover, een 5-megawatt-molen presenteren”.
