08.12.2017, 11:26 Uhr

Forscher entwickeln Rotorblätter der nächsten Generation

Münster - Die Rotorblätter einer Windkraftanlage sind bei einer vollen Umdrehung wegen der ungleichmäßigen Windbedingungen in Bodennähe und in der Höhe starken Lastwechseln ausgesetzt. Forscher entwickeln nun Rotorblätter der nächsten Generation, die sich den Belastungen anpassen können.

Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) haben im Projekt SmartBlades2 das erste innovative Rotorblatt der neuen Generation fertiggestellt. Das Rotorblatt mit einer Länge von 20 Metern kann sich durch eine Biege-Torsionskopplung passiv an variable Windbedingungen anpassen.

Neues Rotorblatt passt sich an Windverhältnisse an

Durch die ungleichmäßige Windverteilung zwischen Bodennähe und dem oberen Teil der Anlage sind Rotorblätter einer stark schwankenden Windlast ausgesetzt. Dadurch entstehen hohe Belastungen für das Material des Rotorblatts, insbesondere bei Erreichen der Nennleistung der Anlage. Zudem müssen Anlagenbetreiber die Windräder bei starkem Wind drosseln und können die Energie der Luftströmung nicht optimal ausnutzen.

Rotorblätter mit einer Biege-Torsionskopplung sind in der Lage, ihre Geometrie selbstständig an die Windverhältnisse anzupassen. Bei höheren Windgeschwindigkeiten verwindet sich das Rotorblatt und bietet dem Wind somit weniger Angriffsfläche, wodurch die Belastungen auf die Anlage reduziert werden können.

Erste Testphase in Bremerhaven

Wissenschaftler des DLR-Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik haben im Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) am DLR-Standort Stade ein 20 Meter langes Rotorblatt mit einer strukturellen Biege-Torsionskopplung gefertigt. Dabei wurden die Materialien des Blatts (Glasfaserverstärkter Kunststoff, Holz und Kunststoffschaum) so gelegt, dass es sich bei Windlast nicht nur nach hinten biegt, sondern vor allem in sich rotiert. Die Rotorblätter von großen Windkraftanlagen können so leichter und damit auch kostengünstiger gebaut werden. Die Belastungstests erfolgen ab Dezember 2017 auf einem Rotorblattprüfstand beim Fraunhofer IWES in Bremerhaven.

Projekt SmartBlades2 - Intelligente Rotorblätter

Die Biege-Torsionskopplung ist eine von mehreren Technologien, die im Forschungsprojekt SmartBlades2 weiterentwickelt werden. Insgesamt arbeiten elf Partner aus dem Forschungsverbund Windenergie (DLR, ForWind Hannover und ForWind Oldenburg, Fraunhofer IWES) und der Industrie (GE Global Research, Henkel AG & Co. KGaA, Nordex Energy, SSB Wind Systems GmbH & Co. KG, Suzlon Energy Ltd. und WRD Wobben Research and Development GmbH) gemeinsam an innovativen Rotorblättern. Das Projekt wird vom BMWi mit 15,4 Millionen Euro gefördert.

Quelle: IWR Online

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