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Neues Rotorblatt-Design wird in den USA getestet

© DLR e.V.© DLR e.V.Köln - Forscher des Fraunhofer-Instituts für Windenergiesysteme IWES haben ein neues Rotorblatt-Design entwickelt. Die vom Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf dieser Basis gebauten Rotoblätter werden jetzt in den USA getestet.

Im Projekt SmartBlades2 werden, neue, intelligente Rotorblätter in einem Forschungsverbund entwickelt, gebaut und getestet. Kernpunkt ist die Idee, dass bei hohem Winddruck auf dem Rotorblatt die Kräfte, die auf das Blatt und letztendlich auf die ganze Anlage einwirken, durch Verdrehung des Blattes reduziert werden. Jetzt steht ein Feldtest in den USA an.

Intelligente Rotorblätter: Feldmesskampagne an Windkraftanlagen in Colorade
Drei innovative, 20 Meter lange Rotorblätter des SmartBlades2-Projekts werden in den kommenden vier Monaten in Boulder, Colorado (USA), bei Wind und Wetter untersucht. Die neuen Rotorblätter wurden jetzt erfolgreich an einer Testanlage des US-Forschungsinstitutes National Renewable Energy Laboratory (NREL) des Amerikanischen Energieministeriums (DOE) im National Wind Technology Center (NWTC) installiert. Die Messkampagne soll unter anderem klären, wie gut die mit einer Biege-Torsionskopplung konstruierten Rotorblätter in der Lage sind, Spitzenlasten bei stark wechselhafter Windstärke effektiv zu reduzieren. Die Messergebnisse dienen als Grundlage für die Weiterentwicklung von intelligenten Rotorblättern. Das Projekt SmartBlades2 wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) gefördert und vom Forschungsverbund Windenergie mit den Partnern DLR, IWES und ForWind sowie den Industriepartnern GE, Henkel, Nordex Acciona, SSB Wind Systems, Suzlon, Senvion und WRD Wobben Research and Development durchgeführt.

Rotorblätter mit Biege-Torsionskopplung leben länger
Mit einer Biege-Torsionskopplung ausgestattete Rotorblätter können sich selbstständig an die Windverhältnisse anpassen: Bei höheren Windgeschwindigkeiten verwindet sich das Rotorblatt und bietet dem Wind somit weniger Angriffsfläche. Dadurch werden die Belastungen auf die Anlage reduziert und die Lebensdauer der Rotorblätter erhöht. Um das aeroelastische Verhalten der neu entwickelten Blätter in der Messkampagne vollständig zu erfassen, wurde bereits bei der Fertigung im DLR-Zentrum für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) in Stade von den Partnern speziell entwickelte Messtechnik in die Blätter integriert. "Diese Messkampagne ist die erste Bewährungsprobe für unsere Entwicklungen. Wir sind sehr gespannt, wie sich unsere Rotorblätter in diesem Freifeldtest verhalten werden", sagt SmartBlades2-Projektmanagerin Zhuzhell Montano Rejas, vom DLR-Institut für Faserverbundleichtbau und Adaptronik.

US-Testanlage bietet vielfältige Untersuchungsmöglichkeiten
Anders als bei herkömmlichen Windkraftanlagen zur Stromerzeugung können bei der dreiblättrigen Controls Advanced Research Turbine (CART3) von NREL die Wissenschaftler verschiedene Untersuchungsszenarien durchführen. So sind beispielsweise abrupte Abbremsvorgänge des Rotors möglich. Die Windbedingungen am Standort am Rande der Rocky Mountains reichen im Winter von sehr niedrigen bis zu sehr hohen und böigen Windgeschwindigkeiten. So können die Forscher die SmartBlades2-Rotorblätter unter vielfältigen Umgebungsbedingungen erproben. "Wir freuen uns, die neuen Rotorblätter an unserer Forschungsturbine am NWTC validieren zu können. Auch wir sind sehr daran interessiert herauszufinden, wie sich diese mit Biege-Torsionskopplung ausgelegten Rotorblätter in der Praxis unter realen Bedingungen verhalten", sagt Andrew Scholbrock, der bei NREL für die SmartBlades2-Messkampagne verantwortlich ist.

© IWR, 2018


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10.12.2018

 



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