Mehr Strom aus Wind
In Deutschland sind heute etwa 20.000 MW Windenergieanlagen älterer Bauweise installiert. Die Rotorblätter dieser Anlagen basieren auf Profilgeometrien, die ursprünglich für die Flugzeugindustrie entwickelt und nicht speziell für den Einsatz an Windenergie-anlagen optimiert wurden. Altersbedingt werden an diesen Windenergieanlagen zunehmend Reparaturen notwendig – insbesondere an den Rotorblättern.
Im Rahmen eines Projektes der Deutschen WindGuard GmbH (Varel/ Bremerhaven) sollen Rotorblätter von bestehenden Windenergieanlagen im Windkanal untersucht und Möglichkeiten für ihre Modifizierung entwickelt werden, die sich im Zuge von anstehenden Reparaturarbeiten umsetzen lassen.
Ziel ist eine deutliche Ertragssteigerung der Anlagen durch die aerodynamische Optimierung der Rotorblätter. Gleichzeitig sollen die Profile akustisch optimiert werden, so dass auch die Schallabstrahlung verringert werden kann.
Die Modelle des Rotorblattes werden dazu in den Windkanälen der Deutschen WindGuard und der Universität Oldenburg vermessen. Basierend auf den aerodynamischen Eigenschaften des Rotorblattes, entwickeln erfahrene Ingenieure Modifikationsvorschläge. Die Wirkung der entworfenen Veränderungen wird anhand von Simulationsrechnungen und mathematischen Modellen von der FH-Kiel evaluiert. Damit lassen sich die technische und wirtschaftliche Umsetzbarkeit sowie die potenzielle Energieertragsverbesserung prüfen. Abschließend werden die durch die Modifizierungen veränderten mechanischen Lasten bewertet, um sicherzustellen, dass das Typenzertifikat der Windenergieanlagen seine Gültigkeit behält.
Um geeignete Modifizierungen von Profilen entwickeln zu können, wurde zunächst ein gebrauchtes Rotorblatt, das an vielen Windenergieanlagen der 1,5 MW-Klasse installiert ist, mit einem speziellen optischen Messsystem vermessen und ein geometrisches Modell des Rotorblattes erstellt. Anhand dieses Profils können auf Basis von Windkanalmessungen und Strömungssimulationen Schwachpunkte ermittelt und entsprechende Modifizierungen entwickelt werden.
Die entwickelten Modifizierungen sollen den Energieertrag jeder Windenergieanlage und somit den Anteil der Windenergie an der Stromversorgung steigern, ohne dass hierfür ein Neuzubau von Anlagen notwendig ist.
Das Projekt strebt eine potenzielle Ertragssteigerung von 6 % an. Sollte es gelingen, eine Modifizierung von Rotorblättern im Rahmen von Reparatur- und Wartungs-arbeiten vornehmen zu können, könnte dadurch auf eine einfache und ökonomische Weise ein großer Effekt erzielt werden.
Projektthema:
Untersuchung von Möglichkeiten zur Verbesserung der Energieproduktion bestehender Windenergieanlagen durch Rotorblattmodifizierungen
Projektdurchführung:
Deutsche WindGuard GmbH
Oldenburger Straße 65
26316 Varel
Telefon 04451|9515-0
Telefax 04451|9515-29
info@windguard.de
www.windguard.de
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