Windturbines die in de lucht hangen, als een vlieger. Voorlopig nog een toekomstdroom, maar bij de TUDelft lieten verschillende bedrijven zien hoe ver ze al zijn. Prototypes gaan inmiddels de lucht in, met voorzichtige eerste resultaten.

Het lijken stuk voor stuk dromers, de drie bedrijven die hun projecten presenteren tijdens de Airborne Wind Energy Conference die begin deze week op de TUDelft plaatsvond. Ideeën over windenergie die geen ruimte in neemt, minder lawaai maakt en meer kan opleveren dan de op land of zee staande turbines. Simpelweg door een vlieger te bouwen met propellers. Want dáár komen alle ontwerpen uiteindelijk op neer; ze verschillen in vluchtpatroon, landingscapaciteit, gewicht en prijs per megawatt, maar het beginsel is hetzelfde.

Windvliegers kunnen in theorie hoger komen dan de windturbines, voor een lagere prijs. Hoger in de atmosfeer is de wind vaak harder. Precies daarom lijken windvliegers aanlokkelijk. Hoe je je ontwerp zo afstemt op een maximale windsnelheid en minimale kosten blijkt voor alle bedrijven lastig.

Het Amerikaanse Makani Power, dat onlangs door Google werd overgenomen, had hoofdingenieur Damon vander Lind als spreker gestuurd. Makani maakte vijf dagen geleden zijn eerste testvlucht met de M600 (ook volgens vander Lind een weinig inspirerende naam). Acht propellors lieten het vliegtuig eventjes uit zichzelf zweven. Uiteindelijk moeten de propellors het 26 meter brede vliegtuigvliegertje in de lucht te houden. Eenmaal hoog genoeg hebben de propellors geen stroom meer nodig, maar wekken ze het op.

Auto-onderdelen

Makani zet in op een eenvoudig ontwerp, en gebruikt zo veel mogelijk bestaande techniek . 'En als je iets mechanisch wilt, kom je snel bij de autoindustrie uit', vertelde hij tijdens de presentatie. Veel van de maaktechniek is daar de afgelopen eeuw geperfectioneerd, waardoor Makani alleen maar de mooiste en bruikbaarste stukjes hoeft uit te zoeken. 'Uiteindelijk kunnen we een goedkope windvlieger maken. Volgens berekeningen komen we uit op de tiende van de prijs per MW in vergelijking met de huidige turbines', aldus vanderLind. Dat gezegd hebbende is het kersverse prototype aanzienlijk duurder. 'Naarmate we meer standaardisateren, zal de prijs snel dalen', voorspelt hij.

Twee tot vier MW

Ook Ampyx Power, een Nederlands besdrijf, werkt aan een windvlieger: de Powerplane. Inmiddels hebben ze er al twee af die vrijwel helemaal zelfstandig functioneren. Zelfs landen en opstijgen gaat als vanzelf. In 2016 wil Ampyx een commercieel prototype hebben, dat 2 tot 4 megawatt moet opwekken. Met slimme afstemmingsnetwerken tussen verschillende vliegers moeten ze bovendien in formatie kunnen vliegen waardoor de opbrengst per km2 ongekende hoogten kan bereiken. Dat zal echter pas op zijn vroegst in 2017, maar waarschijnlijk in 2019 gebeuren. Kruijf, die promoveerde bij Wubbo Ockels, ziet het wel zitten; naast alle technische analyses hebben ze ook een uitgebreide kostenanalyse gemaakt waarin zijn vertrouwen in de techniek wordt bevestigt.

Enerkite, een Duits bedrijfje van CEO Alexander Bormann, pakt het anders aan. Concurrentie met bestaande windturbines en de industriële bedrijven daarachter is moeilijk, dus wil Bormann zich richten op alternatieve toepassingen. Hij ziet bijvoorbeeld dat de wind op grote hoogte vaak te turbulent is om bruikbaar te zijn. De turbines doen het prima, denkt hij. Maar er is een enorm deel van de wereld waar zulke turbines onmogelijk zijn. Daar hoopt de Enerkite uitkomst te bieden.

Het is al Bormann's zesde windvlieger-conferentie, maar hij heeft tot nu toe nog niet zijn écht prototype kunnen tonen. Ook nu niet - het testen is in volle gang. Zijn ontwerp bestaat uit een vlieger van ijzersterk textiel en een container met een uitschuifbare arm eraan. De vlieger hangt aan de arm, en de arm roteert. Zo krijgt de vlieger langzaam lift, totdat hij snel genoeg gaat om zonder arm rond te draaien. Vanaf dat moment maakt hij continu achtjes in de lucht en wekt zo energie op. Het voordeel van de containeropstelling van Enerkite is dat die overal heen kan. 'Rampgebieden, ontwikkelingslanden, afgelegen boerderijen - allemaal hebben ze behoefte aan energie en is een turbine bouwen geen optie.'

Veel enthousiasme en mooie ideeën, maar ook heel veel mitsen, maren en hypothetische situaties. Het is duidelijk dat de windvlieger een idee is dat nog volwassen moet worden. Prognoses en berekeningen worden bijna nooit zo mooi als ze een paar jaar ervoor leken. Maar dat er een nieuwe generatie windgoeroes aan de weg timmert is wel duidelijk.

Lead image: eerdere testvlieger van Makani Power; hun niewe, achtkopterige model wordt op dit moment getest.