Hermann Honnef y los molinos gigantes, pioneros del sueño eólico

Hermann Honnef (Fuente)

Probablemente no sepas quién es Hermann Honnef, aunque es posible que la electricidad que alimenta el aparato desde el que estás leyendo estas líneas sea, en parte, el fruto de su trabajo. Admito que, hasta hace unos días, yo tampoco lo conocía. Descubrí su nombre por pura casualidad, gracias a la magia de internet, buscando imágenes similares a una de las que ilustran este artículo. Al principio pensé que el inculto era yo. Luego descubrí que el (casi) perfecto desconocido era él.

Hermann Honnef fue un ingeniero de estructuras e inventor alemán que vivió entre los años 1878 y 1961, pionero de la energía eólica tal y como la aprovechamos hoy en día, y padre de grandes ideas como el uso de vientos marinos y corrientes de gran altura para la generación de electricidad, la interconexión de aerogeneradores para compensar las fluctuaciones de potencia, y el almacenamiento de los excesos de producción eléctrica en forma de agua o hidrógeno.

Aerogenerador sobre rascacielos (Fuente)

La energía eólica es una de las primeras formas de energía que el hombre aprendió a utilizar, y durante siglos fue indispensable para moler trigo y extraer agua de los pozos. Pero con la expansión de la máquina de vapor los molinos de viento cayeron en desuso. Su funcionamiento intermitente sujeto a la variabilidad del tiempo se encontraba en profunda desventaja frente a los nuevos motores de combustión externa, y su capacidad para producir electricidad estaba plagada de problemas y limitaciones.

Honnef empezó a trabajar en su idea para recuperar la fuerza del viento en 1919, convencido de que podía solventar los problemas que habían relegado a los molinos a un segundo plano, y sus propuestas comenzaron a llegar en 1932. El primer problema lo solucionó diseñando una turbina de 180 metros de diámetro colocada en una torre de 250 metros de altura, gracias a la cual podrían aprovecharse las corrientes altas, más fuertes y constantes. Una monstruosidad que prometía abrir el camino a una nueva era de energía eléctrica barata.

De la evolución del concepto inicial salieron dos diseños que se impusieron sobre el resto. El primero consistía en dos rotores de 160 metros de diámetro cada uno, acoplados a una estructura metálica que coronaría los rascacielos más altos, y que produciría electricidad de forma óptima cuando las dinamos girasen a una velocidad de 7.5 rpm. El segundo era una torre con tres molinos de las mismas características  que los anteriores, acoplados en triángulo, con un coste de poco más de un millón de dólaresm que prometía generar suficiente potencia como para suplir las necesidades de una ciudad de 100.000 habitantes.

En junio de 1932, la revista Sicence and Mechanics publicaba un artículo dedicado a este último que me he tomado la licencia de traducir:

Science and Mechanics, Junio 1932 (Ampliar + fuente)

El viento, en la superficie de la tierra, es proverbialmente incierto, pero recientes investigaciones demuestran que, a cien pies [≈ 30 metros] de altura o más, el viento es comparativamente constante e inagotable. Esto ha dado una nueva vida al deseo de encontrar una fuente natural de energía, quizás más universalmente disponible que la del agua. Los diseños aquí ilustrados han sido preparados por un ingeniero alemán, Honnef, el constructor de varias torres de radio enormes. Como aquí se muestra, la estructura que sostiene la planta de energía podría ser tan alta como cualquier otro edificio que el hombre haya sido capaz de levantar.

Los estudios que se han desarrollado en Alemania muestran que, con pequeñas variaciones, vientos de 22 millas por hora [≈ 161 km/h] son bastante constantes a la altura ilustrada. Para utilizarlos de forma más efectiva, en vez de pequeñas ruedas, se propone instalar en cada torre tres hélices, cada una de 530 pies [≈ 161 metros] de diámetro. El peso total está tan compensado en los rodamientos que puede hacer frente al viento: como el ángulo con el que las hélices se enfrentan a las corrientes de aire depende de la velocidad del viento, si esta es muy alta, como en una tormenta, sólo se exponen los bordes. Si las corrientes de aire son ligeras, las hélices se ponen en posición vertical, como se ilustra en detalle. Las turbinas empezarán a rotar con brisas de unas 4 millas por hora [≈ 6.4 km/h], y gracias a su gran inercia, lo harán de forma constante.

El método para generar la energía es único. En vez de engranar las grandes hélices a un generador, como en construcciones previas, cada una funciona por si misma como rotor de un gran generador eléctrico. Los rotores son dobles. La armadura y el campo de las bobinas están integrados en los anillos interiores y exteriores, respectivamente, y la producción alimenta el sistema de distribución, que posee los transformadores y convertidores necesarios. El inventor planea instalar líneas de transmisión de corriente continua de 40.000 voltios. El coste de cada unidad de 30.000 CV [≈ 22.371 KW] se estima en 1.100.000$, y entregaría 130.000.000 KWh al año, con un escaso coste de mantenimiento.

La primera torre experimental que se construirá tendrá 665 pies de altura [≈ 203 metros], con turbinas de 200 pies [≈ 61 metros] de diámetro, y se localizará al lado de Berlín."

Con el paso de los años, el ingeniero alemán había ganado una vasta experiencia en la construcción de torres para la transmisión de señales de radio, y aprovechando que algunos experimentos a escala habían dado los resultados esperados, Honnef se lanzó a la construcción del parque eólico de sus sueños. Pero, como siempre, el dinero era un problema: llevarlo a cabo suponía una inversión de 8 millones de marcos de la época, una cantidad de la que no disponía y que estaba dispuesto a conseguir.

Otro de los diseños de Honnef (Fuente)

En 1949 Honnef se puso manos a la obra para conseguir que el gobierno Tercer Reich incluyera el parque eólico en su “Plan de cuatro años”, con el que Hitler pretendía preparar a Alemania para la autosuficiencia. Para ello intentó convencer al régimen de las bondades de la energía eólica frente a la hidráulica, alegando que el viento soplaba en todas partes y que los costes de su invento eran menores, y urgió la construcción de la torre experimental de Berlín. Pero todos sus esfuerzos eran en vano, y desesperado, incluso acabó apelando al deseo nazi de superioridad tecnológica, tal y como se recoge en un telegrama enviado al ministro de propaganda Goebbels en un intento de conseguir un trato de favor por parte de Hitler:

“¡Ayude a abrir el camino a la capacidad alemana! ¡Estoy esperando la llamada del Führer! ¡Heil Hitler! Fielmente suyo, Hermann Honnef.”

Finalmente, con todos los recursos puestos en la guerra, el gobierno nazi desestimó sus planes. Desafortunadamente los enormes molinos de Honnef nunca llegaron a salir del papel más que en forma de modelos a escala, pero sus principios sirvieron para inspirar a las venideras generaciones de aerogeneradores. Como dato, en España, este tipo de energía representa el 21% de la potencia instalada, y durante 2011 satisfizo el 16% de la demanda.

Fuentes: Wind-Works | Modern Mechanix | Popular Science | Der Spiegel | Popular Science | Wikipedia | Heiner Doerner Windenergie