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© Dagmar Heene / WWF
Grüne Zukunftsinnovationen


von larslueneburg
05.10.2013
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27 P
Tags: 2°Campus

Rotorblätter lernen das Mitdenken
Windräder sind ein wichtiger Bestandteil der Energiewende in Deutschland. An den Küsten der Nord- und Ostsee können sie on- und offshore viel Energie bereitstellen. Doch auch diese Technologie hat ihre Grenzen. Eine davon ist Starkwind, welcher in Böen den Rotoren zu schaffen macht und zu einem Stillstand der Windräder führt. Doch intelligente Rotorblätter sollen selbstständig Strömungen erkennen und ausgleichen. Dadurch werden die starkwindbedingten Stillstandszeiten minimiert. Bisher scheuten die Hersteller den hohen Aufwand dieser Technologie. Nun nimmt der Forschungsverbund Windenergie die Entwicklung dieser sich selbststeuernden Rotorblätter in Angriff.

Smart Blades, intelligenten Rotorblätter, sollen zukünftig automatisch auf starke Windböen reagieren. Mit  laser-optischen Fernerkundungsverfahren könnten die Windenergieanlagen zukünftig in der Lage sein, ein einströmendes Windfeld zu erfassen und daraus Rückschlüsse für die optimale Regelungsstrategie der Rotoren zu ziehen. Um die Blätter den lokalen Windströmungen anzupassen, setzen sie bewegliche Hinterkanten und Vorflügel ein. Dadurch können Windräder auch bei stark böigem Wind Strom einspeisen.

Durch die immense Länge der Rotorblätter von bis zu 85 Metern überstreicht ein Windrad beim Drehen eine Kreisfläche von 22.670 m². Dies ist in etwa die Fläche des Petersplatzes, der mit 23.000 m² nur wenig größer ist.

Doch bei Stürmen reichen einfach verstellbare Rotoren nicht aus. Man braucht individuell verstellbare Rotoren, um die Differenzen zwischen den Rotorblättern auszugleichen. Diese kann bis zu 20 oder 40 m/s betragen. Doch diese spezielle Anpassungsfähigkeit würde einen aktiven Mechanismus erfordern, der die Rotorblätter fehleranfälliger, teurer, schwerer und wartungsintensiver machen würde.

Ziel des derzeitigen Forschungsprojektes ist es daher, die Machbarkeit und die Effizienz von Smart Blades zu untersuchen. Daran arbeiten gemeinsam im Forschungsverbund Windenergie das Fraunhofer Institut für Windenergie und Energiesystemtechnik IWES, ForWind – Zentrum für Windenergieforschung sowie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR).

Die Forscher erwarten, dass durch die Anpassungsfähigkeit der Smart Blades die Last auf das Rotorblatt gemindert wird. Dazu wollen sie ein aerodynamisch optimiertes und leichteres Design umsetzen. Dadurch soll die Lebensdauer der Anlage erhöht und Material- und Logistikkosten eingespart werden.

Das Bundesministerium für Umwelt, Naturschutz und Reaktorsicherheit fördert die den Forschungsverbund Windenergie bei der Entwicklung und Konstruktion der intelligenten Rotorblätter mit zwölf Millionen Euro. Das Projekt „Smart Blades – Entwicklung und Konstruktion intelligenter Rotorblätter“ hat eine Gesamtlaufzeit von über 3 Jahren. Am Ende des Projektes steht die Erstellung von Konstruktionsunterlagen für eine neue Generation von Rotorblättern und die Bereitstellung dieser Pläne für die Hersteller.

 

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Kommentare (5)
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22.10.2013
MarcusAg hat geschrieben:
Sicher eine sehr interessante Idee, dennoch dauert die Entwicklung sicher noch einige Zeit, ganz zu schweigen davon, wie effizient das Ganze sich dann umsetzen lässt. Für den Erfolg der Energiewende haben wir eigentlich schon viele der gebrauchten Technologien, allein es fehlt an der Umsetzung - ganz besonders bei der Thematik Energiespeicherung.

Trotzdem natürlich ganz großen Dank für deine Mühen! :)
14.10.2013
sarahsolaika hat geschrieben:
Ein sehr interessanter Bericht!
Und Wahnsinn, welche teilweise noch so klein scheinenden Veränderungen das ganze Patent so stark verbessern könnten. Hoffentlich effektiv und umsetzbar!
11.10.2013
Ivonne hat geschrieben:
Danke Lars, für diesen innovativen Bericht! :-)
06.10.2013
LSternus hat geschrieben:
Interessant, die Idee ist echt gut.
06.10.2013
Chamaeleonmuetze hat geschrieben:
Das ist wirklich eine gute, innovative Idee
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