Zo zou een wiebelstaafpark er uit kunnen zien (afb: Vortex Bladeless)

Windmolens als energieleveranciers hebben al een aardig deel van de markt veroverd. Ze hebben echter wat nadelen. Zo zouden ze veel geluid produceren en voor veel vogels zijn ze vrij dodelijk. Daar komt bij dat ze nogal onderhoudsgevoelig zijn door de draaiende delen en de overbrenging. Spaanse ingenieurs hebben een alternatief ontwikkeld, dat, een deel, van die nadelen niet kent: de wiebelstaaf. Deskundigen hebben zo hun twijfels over de energieopbrengst van de wiebelstaaf, die aanzienlijk lager is dan van de huidige moderne windmolens.  
De Tacoma-Narrowsbrug in de buurt van Tacoma in de staat Washington was bij de opening een wonder van techniek De in 1940 geopende hangbrug had een overspanning van 853 m, de op dat moment twee na grootste ter wereld. Op 7 november van datzelfde jaar, zo’n vier maanden na de opening, stortte de overspanning in (filmpje) als gevolg van schommelingen die door windkracht acht werden veroorzaakt. Er waren geen menselijke slachtoffers.
Vele decennia later vormde de heftig slingerende brug, waar overigens alle hangbruggen of pyloonbruggen last van hebben, de inspiratie voor Spaanse ingenieurs rond David Yánez Villarreal om energie uit wind te oogsten. Het resultaat is de wiebelstaaf geworden, die ze ‘vortex bladeless’ (wervel zonder wieken) gedoopt hebben. Rond een voorwerp in de wind ontstaan wervelingen, waardoor de staaf gaat wiebelen. Het bovenste gedeelte van de wind’molen’ bestaat uit een konische glasvezelkunststofmast die via een pen van koolstofvezelversterkt materiaal is verbonden met de (vaste) voet. De mast kan om die pen draaien. Die beweging wordt omgezet in elektrische energie.
Tot nu toe hebben Yánez c.s. zich beperkt tot computersimulaties en windtunnelproeven, maar sedert kort staat er in de buurt van Gotarrendura in Castilië een prototype met een hoogte van 6m. Het is de bedoeling dat er nog proefinstallaties komen van 13 en 150 m hoog. De Spaanse ingenieurs hebben goede hoop dat de wiebelstaaf voordelig uitpakt tegenover de windmolen. Wat de vogels en geluid betreft zou dat best wel eens kunnen. Ook de kosten zouden een stuk lager zijn dan voor een windmolen. De ingenieurs hebben het over 50% lagere bouwkosten en voor het onderhoud zelfs 80%, maar die bedragen moeten natuurlijk wel gerelateerd worden aan de energieopbrangst. Doordat er veel minder mechanische belaste onderdelen in de wiebelstaaf zitten, zou de levensduur 32 tot 96 jaar zijn, tegen zo’n 20 jaar voor een windgenerator met wieken.
De grote vraag is natuurlijk: hoe zit het met die opbrengst. Andreas Reuter van het Fraunhofer-instituut voor windenergie en enegriesysteemtechniek is skeptisch: “Uiteindelijk is het principe hetzelfde als bij een conventionele windmolen: de kinetische energie van de wind moet worden omgezet in elektrische. Bij Vortex Bladeless wordt een dure methode gebruikt met een gering rendement.” Ook windexpert Carlo Bottasso van de TU München verwacht dat de energieopbrengst een stuk lager zal liggen dan bij windmolens.
Hoeveel de opbrengst is kan worden berekend aan de hand van de wet van Betz. Daar kom uit dat, door wrijving, de opbrengst niet hoger kan zijn dan 59% van de windenergie. Moderne windmolens komen tot 70 à 85% van die theoretische waarde. Bij de wiebelstaaf ligt de opbrengst op 40% volgens Yánez. Daarvan gaat nog eens 15 tot 30% verloren bij de omzetting in elektrische energie. Die lagere opbrengst zou kunnen worden goedgemaakt doordat de staven dichter bij elkaar gezet kunnen worden dan de windmolens. Ook de geringere geluidsopbrengst en de vogelvriendelijkheid zouden een argument kunnen zijn om de wiebelstaven te nemen in plaats van wiekende molens.
Bottasso is dan ook geen tegenstander van de wiebelstaaf. Hij vindt dat het idee verder onderzocht zou moeten worden, maar dan moeten de Spanjaarden wel hun onderzoeksresultaten openbaren.

Bron: bdw