Auf allen Kanälen:


Neues aus unserer


Forschung!


© Dagmar Heene / WWF
Windräder der Zukunft? - der 2°Campus in Münster!


von Rhino
08.08.2014
5
0
100 P

Donnerstag, der 31. Juli – der bereits dritte Forschungstag an der Westfälischen Wilhelms-Universität Münster für das sechsköpfige Forscherteam „Energie“, dass im Rahmen des Jugendwissenschaftsprojekts 2°Campus noch bis zum 02. August einer ebenso interessanten wie wichtigen Fragestellung nachgeht: Wie optimiert man Rotoren in einer Windkraftanlage so, dass sie leiser und effizienter werden?

Dabei geht es aber nicht um die großen Windräder, die häufig auf Feldern oder an Küsten zu finden sind, sondern um kleine Anlagen, die problemlos auf Hausdächern befestigt werden können. Dadurch, dass sich diese Windräder viel näher an menschlichem Wohnraum befinden, muss hier besonders darauf geachtet werden, dass sie nicht zu viel Lärm verursachen, doch das ist bei Weitem nicht das einzige Kriterium, dass ein gutes kleines Windrad erfüllen sollte …

Daniel Bocola (Bild unten) von der Münsteraner Universität betreut die Jugendlichen zusammen mit WWF-Teamerin Monika Meinhardt bei ihren Forschungen und erklärt dabei auch, die besonderen Bedingungen, denen kleine Windräder meist ausgesetzt sind. So sollen diese sowohl in städtischen als auch ländlichen Regionen im Landesinneren in Betrieb genommen werden, im Gegensatz zu Windrädern an der Küste sind sie dort keinem starken und konstanten Wind aus einer Richtung ausgesetzt, sondern müssen eher darauf ausgerichtet sein, sich stetig wechselnden Windrichtungen anzupassen und auch bei schwächerem Wind eine ausreichende Drehfrequenz zu erreichen. Dies gilt insbesondere für Windräder im städtischen Raum, denn dort führen viele hohe Gebäude etc. zu einer stärkeren Verwirbelung der Windströme.

Bei der Frage, welche Rotoren für solche Windräder am besten geeignet sind, muss zu allererst zwischen zwei zentralen Rotoren-Modellen unterschieden werden, den horizontalen Rotoren, die auch bei den großen Windrädern zum Einsatz kommen, …

… und den vertikalen Rotoren, die durch ihre komplexere Form besonders gut dafür ausgerichtet sind, Windströme aus verschiedenen Richtungen abzufangen.

Gerade bei den vertikalen Rotoren gibt es zudem eine Vielzahl ganz unterschiedlicher Designs. Mit einem 3D-Drucker wurden deshalb sieben verschiedene Vertikalrotor-Modelle produziert, die nun untersucht werden sollen.

Vier der sechs Teilnehmer (Joschka, Jorma, Jenny und Carolin) testen heute abwechselnd die sieben verschiedenen Designs durch, dabei wird die Drehfrequenz bei unterschiedlichen Windgeschwindigkeiten gemessen – der Wind hierfür wird durch einen Luftstromerzeuger produziert, einem Gerät, das ein wenig aussieht, wie ein riesiger Föhn.

Lisa und Alina machen währenddessen ähnliche Tests mit horizontalen Rotoren, dabei probieren auch sie verschiedene Modelle aus und variieren Anzahl und Form von Rotorflügeln.

Bei ihren Untersuchungen wenden sie ein besonders spektakuläres Verfahren an. Mit einem Stromfrequenzmessgerät wird die Frequenz der Rotoren in m/s gemessen, hierzu wird der Raum komplett verdunkelt und ein Punkt auf dem Rotor farblich markiert, der dann jede Sekunde vom Messgerät abgelichtet wird.

Alle Forschungen der sechs Teilnehmer werden im so genannten MexLab durchgeführt. Das Schüler-Experimentierlabor der Münsteraner Universität ist seit 2011 regelmäßig im Einsatz und bietet sich mit seiner professionellen Ausstattung bestens für verschiedenste Workshops und Wissenschaftsprojekte an. Dabei steht das MexLab sowohl für schulische als auch für außerschulische Wissenschaftsprojekte, wie den 2°Campus, zur Verfügung und bietet auch immer wieder selbst konzipierte Angebote, wie z. B. 2011 das Projekt „Light up your life“, das sich zum Ziel gemacht hat, bei Mädchen mehr Interesse für naturwissenschaftliche Phänomene (speziell das Thema „Licht“) zu wecken. Dr. Inga Zeisberg (Bild unten), Gründerin und Leiterin des MexLab, erklärt, dass man dies generell als das zentrale Ziel des Experimentierlabors bezeichnen kann: „Jugendliche für Technik begeistern“ - und das geht immer dann am besten, wenn man dabei Phänomenen auf den Grund geht und auch mögliche Innovationen genauer unter die Lupe nennt, die in unserem Alltag eine wichtige Rolle spielen.

Auch die kleinen Windräder, an deren optimalem Design die sechs 2°Campus-Teilnehmer noch bis zum 02. August feilen, könnten in Zukunft immer stärker Einzug in unsere Städte und Gemeinden finden und damit auch in unser Alltagsleben. Effiziente, leise und bezahlbare kleine Windräder würden, laut Projektbetreuer Daniel Bocola, eine Dezentralisierung des Stromnetzes fördern, schließlich macht sich jeder, der Teile seines Stromes durch ein eigenes Windrad auf seinem Dach bezieht, von den großen Energiekonzernen weiter unabhängig.

Doch bisher sind kleine Windräder in unserem Alltagsleben ein eher seltener Anblick, große Windräder hingegen, bekommt man weitaus häufiger zu Gesicht, so auch am Nachmittag des 31. Juli, denn da steht für die 2°Campus-Teilnehmer ein Ausflug in das, etwa 20 Kilometer von Münster entfernte, kleine Örtchen Saerbeck, die „NRW-Klimakommune der Zukunft“, an, genauer gesagt, in den dortigen „Bioenergiepark“.

Der ca. 90 Hektar große Park befindet sich auf einem ehemaligen Bundeswehr-Munitionsdepot. Aus dieser Ära sind heute noch 74 Bunker erhalten und dienen weiterhin als Lagerräume, wobei dort natürlich keine einzige Waffe mehr gelagert wird. Stattdessen sind auf den Dächern der Bunker heute Photovoltaik-Anlagen angebracht, insgesamt 24.000 Module, die etwa 1.500 Haushalte mit Strom versorgen.

Vor etwa drei Jahren begann, getragen und initiiert von der Gemeinde Saerbeck und immer stärker mitfinanziert durch lokale Investoren und diverse Fördergelder, die grundlegende Transformation vom Waffenlager zum Bioenergiepark, dabei blieb eine 25m² große Fläche unbenutzten Naturraums im Norden des Parks, die von der Bundeswehr nie bebaut wurde, als „ökologische Ausgleichsfläche“ erhalten, ein deutliches Zeichen gegen den häufigen Vorwurf, dass durch erneuerbare Energien wertvolle Landschaftsflächen vernichtet werden.

Auf der restlichen Fläche wurden nach und nach neue regenerative Energieerzeugungsanlagen in Betrieb genommen. Seit 2012 gibt es nicht nur die Solaranlagen, sondern auch eine konventionelle Biogasanlage, die mit Mais und Gülle betrieben wird und etwa 2.400 Haushalte mit Strom versorgt. Außerdem wurde mittlerweile eine so genannte Bioabfallbehandlungsanlage errichtet, die ähnlich arbeitet wie eine gewöhnliche Biogasanlage, aber anstatt mit landwirtschaftlich angebautem Mais gänzlich mit Bioabfällen betrieben wird. Über 45.000 Tonnen an Biomüll werden hier in einem Jahr verarbeitet und kompostiert. Die Stromversorgung von 2.000 Haushalten wird durch diese Anlage gesichert.

Und auch Windräder sind heute fester Bestandteil des Bioenergieparks. Sieben, fast 200 Meter hohe, Modelle wurden 2013 in Betrieb genommen. Seitdem wird im Park noch weitaus mehr Strom erzeugt, als in der Gemeinde Saerbeck überhaupt benötigt wird, 17.900 Haushalte können heute durch die verschiedenen Anlagen des Parks versorgt werden – ein enormer Fortschritt, den viele so schnell nicht erwartet hätten. Doch Stillstand ist bei bestem Willen nicht angesagt, stattdessen werden derzeit in Kooperation mit Studenten und Wissenschaftlern der Münsteraner Universität ambitionierte Forschungen durchgeführt, um neue Möglichkeiten der Stromspeicherung zu erschließen und das Vorzeigeprojekt „Bioenergiepark Saerbeck“ noch effizienter zu gestalten.

Bei ihrer Führung durch den Energiepark mit Projektleiter Guido Wallraven können die 2°Campus-Teilnehmer sich die Windräder von außen und eine der Anlagen auch von innen ansehen. Fragen zur Funktionsweise und auch zur Instandhaltung der Windkraftanlagen werden hier gerne beantwortet.

Vor der Rückfahrt wirft der ein oder andere noch einen Blick auf die Rotoren der großen Windräder, ob hier vielleicht auch gute Konzept-Ideen für die Rotoren kleiner Windräder stecken? - ein wenig Inspiration hat zumindest noch nie geschadet, denn bis zum 02. August wird schließlich fleißig weiter geforscht – ob man bis dahin schon herausfinden kann, wie das perfekte kleine Windrad der Zukunft aussieht?

Text und Bilder: Maxim Podobed
Foto von kleinem Windrad: TechnoSpin Inc.

 

Weiterempfehlen

Kommentare (5)
Um einen Kommentar zu schreiben einfach registrieren oder einloggen.
Sortieren nach Aktualität:
10.08.2014
Rhino hat geschrieben:
@somebodywholovesearth: Danke! :)

Ja, manchmal kommen durch Windräder Vögel und Fledermäuse um :/
10.08.2014
Ronja96 hat geschrieben:
Danke für den tollen Bericht! Diese kleinen Windräder habe ich bei mir in der Gegend noch nie gesehen, aber die Idee ist auf jeden Fall super!
09.08.2014
somebodywholovesourearth hat geschrieben:
Super Bericht!
Ich frage mich aber auch immer bei Windrädern, ob sie nicht Vögeln schaden. Kommt es vor, das Vögel gegen solche Räder fliegen?
09.08.2014
Morgentau hat geschrieben:
Wow, ein toller Bericht, der unter anderem auch schön zeigt, dass Windrad nicht gleich Windrad ist!
@Sunlight: Der Film klingt gut, danke für den Tipp! Vielleicht schau ich ihn mir mal an. :)
08.08.2014
Sunlight hat geschrieben:
Eine richtig schön geschriebene Erinnerung an einen richtig schönen Tag! :)

Eine kleine Anmerkung habe ich noch: ein weiterer Aspekt, der uns neben der Lautstärke und der Effizienz wichtig war, ist die gesellschaftliche Akzeptanz. Auch hierbei sind die vertikalen Rotoren im Vorteil, denn im Gegensatz zu ihren horizontalen "Verwandten" werden sie eher als Kunstwerk statt als Energiequelle betrachtet! :) (diesen künstlerischen Aspekt konntenw wir auch einbeziehen, als am 01.08. jeder sein "optimales" Windrad zur Veranschaulichung modelliert hat ;))

Dazu hier noch der Link zum Trailer vom Film "Breathing Earth", den ich sehr inspirierend und empfehlenswert finde und der auch super zu unserem Thema passt:
http://www.breathing-earth.de/trailer.php
Darin geht es um den Künstler Susumu Shingu und seine Vision eines energieautarken Dorfes, welches Breathing Earth heißt, und nur mit den natürlichen Energien von Wind (er setzt explizit vertikal drehende Windräder ein!) und Sonne betrieben wird und im Spannungsfeld von Kunst und Wissenschaft als Begegnungsstätte, als Proben- und Aufführungsort, für Workshops, Forschungs- und Bildungsprojekte dienen soll. Für dieses Dorf sucht Susumu Shingu immer noch einen Ort auf der Welt. Dieses Projekt soll die Menschen ermutigen, darüber nachzudenken, wie wir im Einklang mit der Natur leben und die Beeinträchtigungen der natürlichen Umgebung verringern können.
(Quelle: http://www.breathing-earth.de/breathing-earth-susumu-shingu-aktionen.php)
Login
E-Mail


Passwort


Kostenlos registrieren
Mitglied werden
Könnte dir auch gefallen
Nachhaltigkeitscheck an der Liebfrauenschule
Nachhaltigkeitscheck an der...
Während des ersten Blogs des 2°Campuses hat Ivonne uns gefragt, wer von uns einen Nachh... weiter lesen
Was bedeutet nachhaltiger Konsum?
Was bedeutet nachhaltiger K...
Die Bereitschaft bzw. die Möglichkeit zum nachhaltigen Konsum ist von vielen Faktoren abh... weiter lesen
Sie treten dem Klimawandel cool entgegen
Sie treten dem Klimawandel ...
Wo auch immer ihr gerade eure Zeit verbringt, in der Schule, in der Uni oder schon im Büro,... weiter lesen
Alles dreht sich ums Rad - beim 2. Block in Münster: Mobilität 2016
Alles dreht sich ums Rad - ...
Münster ist eine Fahrradstadt. Überall gibt es Radwege und Fahrradständer und e... weiter lesen
Schützt die Kreisläufe - euer Planet ist wunderschön!
Schützt die Kreisläufe - ...
Die Wissenschaftler des fremden Sterns blicken vom Mond durch ihre Teleskope auf die Erde. Ei... weiter lesen
Deine Ansprechpartner
Marcel
Marcel Gluschak
WWF Jugend Community Manager
zum Profil
Luise
Luise Neßler
WWF Jugend Community Moderatorin
zum Profil
MarcelB
Marcel Brüssow
WWF Jugend Redaktion
zum Profil
Ronja96
Ronja Post
WWF Jugend Aktionsteamer
zum Profil
HannahFee
Hannah Fesseler
hilft dir bei technischen Fragen
zum Profil
AndreaRentschler
Andrea Rentschler
hilft dir bei Fragen zur WWF Jugend Mitgliedschaft
zum Profil
NicoleB
Nicole Barth
hilft dir bei Fragen rund um die WWF Jugend Camps
zum Profil