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Innovative Rotorblätter reagieren auf Windstärke

In den USA startet der Test von intelligenten Rotorblättern an Windenergieanlagen. Die Blätter sollen sich der Windgeschwindigkeit anpassen und so einerseits ihre Lebensdauer verlängern, andererseits die Last auf die Anlage verringern.

17.01.2019
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Innovative Rotorblätter reagieren auf Windstärke (Bild: Lee Jay Fingersh, NREL 54225)

Das Fraunhofer Institut für Windenergiesysteme hat im Rahmen des Projekts Smart Blades II Rotorblätter entworfen, die sich selbstständig an wechselnde Windstärken anpassen können. Bei höheren Windgeschwindigkeiten verwinden sich die mit einer Biege-Torsionskopplung konstruierten Blätter und bieten dem Wind weniger Angriffsfläche. Das reduziert die Last auf die Anlage und erhöht die Lebensdauer der Rotorblätter.

Gebaut wurden die drei jeweils 20 Meter langen Rotorblätter am Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt in Stade. Getestet werden sie vier Monate lang in einer Anlage des US-Forschungsinstituts National Renewabel Energy Laboratory (NREL) im National Wind Technology Center (NWTC) in Boulder, Colorado. Bereits bei der Fertigung wurden die Blätter mit Systemen ausgestattet, die Messungen über die gesamte Blattlänge erlauben. Sie stellen fest, wie stark sich die Blätter bei Windlast verbiegen und verwinden. Diese Messwerte werden mit den Daten der Windverhältnisse in Korrelation gebracht. Über einen Laser scannt unter anderem ein SpinnerLIDAR (Light Detection And Ranging) des Zentrums für Windenergieforschung (ForWind) der Universität Oldenburg das Windfeld vor und hinter der Testanlage. Es kann pro Sekunde an über 300 Punkten messen und erfasst Windgeschwindigkeit und -richtung, die vertikalen Windscherungen und lokale Turbulenzen.

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