Die Wiege der Windenergie

Von Daniel Hautmann

Mit Baden-Württembergs Landeshauptstadt Stuttgart verbindet man alles außer Windkraft. Stuttgart steht für das Automobil. Für Daimler, Porsche, Bosch. Für Spätzle, Kehrwoche und Cleverle. Und doch ist die Metropole im Süden die Wiege der modernen Windkraft. Mit ihr untrennbar verbunden ist ein Name: Ulrich Hütter.

Der österreichisch-deutsche Ingenieur und Hochschullehrer wendete als erster die Prinzipien der Aerodynamik auf Windkraftflügel an. Als weltweit erster baute er Rotorblätter aus Kunststoff. Mit diesen Entwicklungen legte er den Grundstein für die Leistungsfähigkeit der heutigen Windturbinen.

Doch der Reihe nach. Geboren wurde Ulrich Hütter 1910 in Pilsen, als Sohn eines Architekten. Aufgewachsen ist er in Salzburg, wo er auch das Abitur ablegte. Im Anschluss ging er nach Wien, um an der Technischen Hochschule Maschinenbau zu studieren. Seine Freizeit verbrachte er beim Segelfliegen.

Hütter bewies Talent – sowohl beim Konstruieren von Fluggeräten, als auch im Cockpit. Noch ehe er sein Studium in Wien beendet hatte, fing er bei der Schempp-Hirth Flugzeug GmbH in Kirchheim/Teck bei Stuttgart als Konstrukteur an. Der Job brachte ihm nicht nur gutes Geld, sondern ermöglichte es ihm auch, sein Studium der Luftfahrttechnik an der Hochschule Stuttgart mit Diplom zu beenden.

Kurz nach dem Hochschulabschluss zog es Hütter nach Weimar. An der dortigen Ingenieurschule unterrichtete er Flugzeugbau, Strömungslehre, Mathematik und Maschinenbau. Im Strömungslabor soll er seine Faszination für die Windkraft entdeckt haben.

Grüne Technologie mit braunen Wurzeln?

Das wiederum brachte ihm 1940 eine Anstellung als technischer Berater und Entwicklungsingenieur bei der Ventimotor GmbH ein, ebenfalls in Weimar. Das Unternehmen entwickelte Windturbinen – im Auftrag der Nazis, die mit der Windenergie große Pläne hatten. Nach dem „Endsieg“ sollte der Osten mit arischen Wehrbauern besiedelt und von ihnen verteidigt werden. 28.500 Windräder wollte das Regime dazu installieren, entwickelt von Ventimotor.

Gebaut wurde kein einziges. 1943 wurden die Aktivitäten von Ventimotor eingestellt – Waffen waren wichtiger. Nach Kriegsende musste sich Hütter für seine Mitgliedschaft in der NSDAP verantworten, wurde nach genauer Prüfung jedoch als Mitläufer eingestuft.

Sein Wissen und die Erfahrung aus dem Segelflug, dem Flugzeugbau und seiner Forschung bei Ventimotor ermöglichten es Ulrich Hütter, Windkraftanlagen so zu designen, dass sie maximale Leistung liefern – etwa durch das Verstellen des Propellers, das sogenannte Pitchen. Erkenntnisse wie diese schrieb er bereits 1942 in seiner Doktorarbeit nieder. Sie trägt den Titel „Beitrag zur Schaffung von Gestaltungsgrundlagen für die Windkraftwerke“ und liefert bis heute richtungsweisende Erkenntnisse für den Bau der Turbinen.

Hütter bringt Erfahrungen aus dem Flugzeugbau in die Windenergie

Als der „Endsieg“ längst in weite Ferne gerückt war, stellten die Nationalsozialisten die Windenergieforschung ein. Hütter blieb aber in einem verwandten Themenfeld: 1944 erhielt er einen Lehrauftrag für Strömungslehre und Flugmechanik an der Technischen Hochschule Stuttgart. Er war ja selbst Segelflieger und auch in Sachen Flugzeugentwicklung eng mit dem Einsatz der Kompositwerkstoffe verbunden.

So lässt sich auch das weltweit erste, voll aus Glasfaserkunststoff (GFK) gefertigte Segelflugzeug mit Ulrich Hütter in Verbindung bringen: die „fs 24 Phönix“ der Akademischen Fliegergruppe (Akaflieg) Stuttgart. Der Segler läutete 1956 ein neues Zeitalter im Flugzeugbau ein – von dem heute die kommerzielle Luftfahrt profitiert.

Genauso wie die Windkraft, denn auch der Bau von Rotorblättern aus Kunststoff geht auf Hütter zurück. „Wenn ich an Hütter zurückdenke, rieche ich Glasfaser und Harz“, sagt Karl Schlecht, Gründer der Putzmeister-AG und Finanzier des Stiftungslehrstuhls Windenergie an der Universität Stuttgart.

Ulrich Hütter übertrug als erster die Grundsätze der Flugzeugaerodynamik auf Windkraftflügel. Die legendäre Windkraftanlage StGW-34, der Allgaier Werke aus Uhingen bei Stuttgart, stammt aus seiner Feder. Von 1946 bis 1959 war Hütter dort Konstruktionsleiter.

Hütter schuf das Urmuster moderner Windenergieturbinen

Das 100-Kilowatt-Windrad erreichte dank der Kunststoffflügel aerodynamische Traumwerte. Die 17 Meter langen Rotorblätter waren für die damalige Zeit eine absolute Innovation – und zugleich ein Wagnis: war der Werkstoff doch weitgehend unbekannt. Die Anlage gilt als Meilenstein in der Geschichte der Windenergienutzung – und als Urmuster moderner Turbinen. Die zweiflügelige Anlage wurde weltweit rund 200 Mal aufgestellt. Noch heute schmückt ein ausrangierter Flügel die Universität in Stuttgart-Vaihingen – und erinnert an Hütter.

Und auch in Deutschland ließ sich 1983 ein Riese blicken: Growian, die „Große Windkraftanlage“ stand auf einem 100 Meter hohen Turm, hatte 100 Meter Rotordurchmesser und sagenhafte drei Megawatt Nennleistung. Die Idee zu diesem Giganten hatte: Ulrich Hütter.

Bereits 1974 lud man ihn nach Bonn ins Bundesministerium für Forschung und Technologie. Man wollte wissen, was der Wind für Deutschland tun könne. Hütters Prognose: die Windkraft könne bis zu 73 Prozent des Strombedarfs decken. Diese Einschätzung klingt heute sicherlich weniger spinnert als damals. Aktuell liefern die rund 30.000 Windräder in Deutschland rund 20 Prozent der Nettostromerzeugung.

„Hütter war ein Pionier in Sachen Leichtbau für Rotorblätter. Als Konstrukteur hatte er ein besonderes Auge für die Ästhetik von Windenergieanlagen mit schlank geformtem Rotor“, sagt Po-Wen Cheng, Professor am Stuttgarter Lehrstuhl für Windenergie.

Eine weitere Hütter-Erfindung, die bis heute eingesetzt wird, ist der sogenannte Blattschlaufenanschluss. So bezeichnet man den Übergang vom Kunststoff zum stählernen Gewindebolzen, mit dem der Flügel an die Nabe geschraubt wird.

Als die Nasa die Windkraftforschung aufnimmt, konsultiert sie „Windpapst“ Hütter

In den Siebzigerjahren begannen die Windräder den heutigen schon sehr zu ähneln, nur eben eine Nummer kleiner. Aufgeschreckt durch den Ölpreisschock begannen sich Politik und Wirtschaft damals Gedanken über eine Energieversorgung jenseits von Öl, Kohle und Uran zu machen. Unter der Bezeichnung „erneuerbare Energien“ konnte sich allerdings noch niemand etwas vorstellen, man sprach von „nicht fossilen und nicht nuklearen Energien“.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR, damals noch DVLR) hatte bereits 1969 begonnen, seine Kompetenzen auch auf dem Gebiet der Energieforschung anzuwenden. Das Institut ist vom Campus der Universität in Stuttgart-Vaihingen nicht weit entfernt. So entstanden Parallelen, vor allem in der Windkraftforschung. 1976 wurde die Energieforschung als fester und dauerhafter Forschungsbereich im DLR eingerichtet. Auch hier ging Ulrich Hütter ein und aus.

In den USA erforschte unterdessen die Raumfahrtbehörde Nasa Multimegawatt-Windkraftanlagen – und konsultierte den „Windpapst“ Ulrich Hütter, wie man ihn inzwischen nannte. Es entstanden die sogenannten MOD-Windräder mit bis zu 2,5 Megawatt Nennleistung.

Und auch in Deutschland ließ sich 1983 ein Riese blicken: Growian, die „Große Windkraftanlage“ stand auf einem 100 Meter hohen Turm, hatte 100 Meter Rotordurchmesser und sagenhafte drei Megawatt Nennleistung. Die Idee zu diesem Giganten hatte: Ulrich Hütter.

Bereits 1974 lud man ihn nach Bonn ins Bundesministerium für Forschung und Technologie. Man wollte wissen, was der Wind für Deutschland tun könne. Hütters Prognose: die Windkraft könne bis zu 73 Prozent des Strombedarfs decken. Diese Einschätzung klingt heute sicherlich weniger spinnert als damals. Aktuell liefern die rund 30.000 Windräder in Deutschland rund 20 Prozent der Nettostromerzeugung.

Growian wurde dann bekanntlich ohne Hütters Hilfe gebaut. Ein Fehler, wie viele meinen. Leichtbau war quasi kein Thema, die Flügel lieferte der Schwermaschinenbauer MAN. Es kam zu massiven Problemen. An der Stelle der Krafteinleitung in die Nabe gab es Defekte. Nach kurzer Zeit wurde der Riese abgebaut.

Windenergie-Testfeld auf der Schwäbischen Alb

Aufgebaut wurden ungefähr zur selben Zeit in Kalifornien tausende kleine Windkraftanlagen. Ölpreiskrisen und das wachsende Umweltbewusstsein ließen die Anlagen sprießen. Die Steuergesetzgebung in Kalifornien erzeugte einen regelrechten Windrausch. Insgesamt wurden in den Achtzigern rund 16.000 Turbinen errichtet. In Deutschland herrschte zu dieser Zeit windkrafttechnisch Flaute. Ulrich W. Hütter kam dennoch zu Ehren: 1986 wurde das „Windenergie-Testfeld Ulrich Hütter“ im baden-württembergischen Schnittlingen nach ihm benannt.

Hütter starb 1990 im Alter von 80 Jahren in Kirchheim/Teck. Im selben Jahr, in dem das Energieeinspeisungsgesetz verabschiedet wurde – das weltweit erste Ökostrom-Einspeisegesetz und Vorläufer des Erneuerbare-Energien-Gesetzes (EEG).