Influx-VA: Ein neuartiges Maschinenprinzip für die Energieumwandlung aus Windströmungen

Anders als klassische Windturbinen basiert sie nicht auf kontinuierlicher, passiver Rotation, sondern auf einer phasenbasierten, aktiv gesteuerten Dynamik [1–3]. Rotor und Flügel durchlaufen in jeder Umdrehung klar definierte Bewegungsphasen, die Auftrieb, Widerstand, Trägheit und Generatorwirkung gezielt einsetzen. Dieses taktgesteuerte Verfahren ähnelt weniger der Funktion einer Turbine als vielmehr der Logik eines Motors mit Arbeitstakten. Durch adaptive Steuerung, Mehrgeneratorenbetrieb und interne Energiespeicherung werden Energieertrag und Regelbarkeit optimiert. Erste Simulationen zeigen, dass sich damit sowohl Effizienzgewinne als auch eine erhöhte Betriebsrobustheit erzielen lassen. Die Influx-VA eröffnet damit den Weg zu einer neuen Klasse aktiv gesteuerter Strömungsmaschinen für Wind- und Wasseranwendungen.

1. Einleitung

Die Nutzung der Windenergie wird bislang von zwei Grundkonzepten geprägt: Auftriebsläufer mit horizontaler Achse, die über hohe Umfangsgeschwindigkeiten Effizienz erreichen, und Widerstandsläufer mit vertikaler Achse, die durch einfache Mechanik, jedoch geringere Leistung gekennzeichnet sind [7–10]. Beide Prinzipien beruhen auf passiver Strömungsnutzung.

Die Influx-VA bricht mit dieser Tradition. Sie ist keine Weiterentwicklung bestehender Turbinenformen, sondern ein eigenständiges Maschinenprinzip [1,2]. Ihr Funktionskern liegt in der aktiven Steuerung von Flügel- und Rotorbewegung innerhalb jeder einzelnen Umdrehung. Eine Umdrehung wird in sieben Phasen gegliedert. Die Zuordnung der Influx-VA zu klassischen „Windturbinen“ greift daher zu kurz [1] [3].

2. Konstruktionsprinzip

Die Influx-VA basiert auf einem Rotor mit vertikaler Achse, der drei aktiv gesteuerte Flügel trägt [1]. Der Maschinenraum enthält vier Generatoren, die bidirektional arbeiten können [1,3]. Die modulare Architektur erlaubt eine Anpassung der Baugröße bis hin zu Konfigurationen mit symmetrischer Anordnung zweier Rotoren [18].

3. Phasenlogik und aerodynamische Wirkmechanismen

Eine Rotorumdrehung wird in sieben Abschnitte gegliedert [1,2]. Kern des Prinzips sind drei Widerstandsläufer [1]. Alle drei Widerstandsläufer sind in der Gegenwindphase verschwunden bzw. aerodynamisch nicht aktiv [1]. Weitere Effekte: Auftrieb (1A), Trägheitsmoment und Abbremsung, Pirouetten-Effekt und Federmechanik [1,2].

4. Steuerung und Betriebsparameter

Das Funktionsprinzip ist untrennbar mit einer adaptiven Steuerung verbunden [2,3]. Flügelwinkel, Motorströme, Generatorlast und Rotordrehgeschwindigkeit werden in Echtzeit geregelt. Zentrale Steuergröße ist die Generatorstromabnahme [1]. Jede Rotorumdrehung liefert vollständige Daten [1].

5. Effizienzstrategie und interne Energieströme

Die Effizienz beruht auf der gezielten Nutzung von Impulsen [1,3]. Impulsphasen erzeugen starke Energieeinträge, kontinuierliche Phasen stabilisieren das Profil. Interne Energieströme erlauben flexible Energieverteilung [1]. Phasenversatz führt zu zeitlich versetzten Beiträgen; eine Netzglättung erfordert jedoch Speicher [18].

6. Diskussion und Abgrenzung

Ein zentrales Missverständnis ist die vorschnelle Zuordnung zur Klasse der Windturbinen. Die Influx-VA arbeitet impulsaktiv und phasenbasiert [1,2]. In Fachgutachten wird sie mitunter als Widerstandsläufer eingeordnet – dies greift jedoch zu kurz. Klassische Modelle wie das Betz’sche Gesetz sind nicht anwendbar. Die Influx-VA ist eine eigenständige Maschinenklasse [1–3].

7. Entwicklungsstand und Ausblick

Die Influx-VA ist durch Patente in Deutschland, Europa und den USA geschützt [5,6]. Der nächste Schritt ist der Bau eines Prototyps und die Validierung mit Forschungspartnern wie dem Fraunhofer IWES [11]. Zukünftige Entwicklungen: symmetrische Anordnung zweier Rotoren [18], Einsatz in Wasserströmungen [17], urbane Integration und Plattformnutzung [18]. Langfristig markiert die Influx-VA den Beginn einer neuen Maschinenklasse.

Literatur und Quellen

[1] Carstens, B.: Influx_Funktion_25 – Funktion der Influx-VA. Carstens Medizinelektronik GmbH, Bovenden, 2025.
[2] Carstens, B.: Influx-Chameleon – Eigenschaften und Verhalten der Influx-VA. Carstens Medizinelektronik GmbH, Bovenden, 2025.
[3] Carstens, B.: Influx-VA_anders – Ein alternatives Windkraftsystem im Vergleich. Carstens Medizinelektronik GmbH, Bovenden, 2025.
[5] Carstens, B.: Europäisches Patent EP 4374064 (Flow power plant with pivoting blades). Erteilt am 22.04.2025.
[6] Carstens, B.: US-Patent US 12,338,796 B2 (Flow power plant having pivoting blades). Erteilt am 24.06.2025.
[7] Betz, A.: Wind-Energie und ihre Ausnutzung durch Windmühlen. Vandenhoeck & Ruprecht, Göttingen, 1926.
[8] Manwell, J. F.; McGowan, J. G.; Rogers, A. L.: Wind Energy Explained – Theory, Design and Application. Wiley, 2010.
[9] Hau, E.: Windkraftanlagen – Grundlagen, Technik, Einsatz, Wirtschaftlichkeit. Springer Vieweg, 6. Aufl., 2016.
[10] Burton, T.; Sharpe, D.; Jenkins, N.; Bossanyi, E.: Wind Energy Handbook. Wiley, 2011.
[11] Fraunhofer IWES: Forschungsberichte zu Windenergieanlagen. https://www.iwes.fraunhofer.de
[17] Carstens, B.: Influx-VA_anders, Kap. V.
[18] Carstens, B.: Projektbeschreibung Influx-VA, Präsentation, November 2023.

Videos einsehbar auf der Webseite https://influx8.de/

Über den Autor:

Bahne Carstens ist Entwickler und Patentinhaber der Influx-VA, einer neuartigen Strömungsmaschine zur Energiegewinnung aus Wind und Wasser. Nach langjähriger Tätigkeit in der Carstens Medizinelektronik GmbH widmet er sich heute der Entwicklung der Influx-VA.

Weitere Informationen des BWE zu ähnlichen Themen finden Sie unter: BWE – Kleinwindanlagen

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