Wirbelgeneratoren


Strömungsablösung wird reduziert

Aufgrund von Einschränkungen in der Rotorblattherstellung verfügen Windenergieanlagen durch Strömungsablösungen vor allem im Bereich der Blattwurzel über schlechte aerodynamische Eigenschaften. Neben Leistungsverlusten führen die Ablösungen zu erhöhten Ermüdungslasten am Rotorblatt. Wirbelgeneratoren können diesen Problemen entgegenwirken. In einer Kooperation der Smartblade GmbH, 3M und der TU Berlin wurden Wirbelgeneratoren entwickelt, die auf die Rotorblätter angebracht werden. Damit wird durch eine bessere Aerodynamik nicht nur ein höherer Energieertrag, sondern auch aufgrund geringerer Lasten eine längere Lebensdauer erreicht. Dadurch erhöht sich, abhängig von der vorherrschenden Windgeschwindigkeit, die jährliche Energieproduktion zwischen etwa 3 Prozent bei Schwachwind- und 1,5 Prozent bei Starkwindstandorten. Dies bedeutet eine durchschnittliche Steigerung der jährlichen Energieproduktion um 2,2 Prozent.

Die Wirbelgeneratoren bestehen aus einem hochbeständigen Thermoplast und werden mit Hilfe von Stanzteilen des 3M Acrylatschaum-Klebebands am Rotorblatt befestigt. Simulationen haben gezeigt, dass das zusätzliche Gewicht, das durch das Anbringen der Bauteile auf die Rotorblätter entsteht, einen vernachlässigbaren Einfluss ausübt. Da die Flügelformen verschiedener Windenergieanlagentypen sehr unterschiedlich sein können, sind sowohl das Design als auch die Position der Wirbelgeneratoren für die Performance entscheidend. Dazu werden die Strömungsverhältnisse mittels einer computerunterstützten Flow-Visualisierung an realen Anlagen analysiert, um die Auslegung möglichst optimal vorzunehmen. Die Installation von Wirbelgeneratoren kann in einer geringen Stillstandszeit der Windenergieanlage von fünf bis neun Stunden durch Instandhaltungspartner erfolgen. Die exakte Positionierung findet dabei mittels Installationshilfen und Orientierungspunkten am Rotorblatt statt. Weltweit wurden bereits verschiedene Typen von Windenergieanlagen mit den Wirbelgeneratoren ausgestattet.

SMART BLADE GmbH

Kackertstraße 11
52072 Aachen
www.smart-blade.com/

3M Deutschland GmbH

3M GmbHCarl-Schurz-Straße 1
41453 Neuss
solutions.3mdeutschland.de
Anbringen von Wirbelgeneratoren an einer Windenergieanlage (Bild: 3M)

Anbringen von Wirbelgeneratoren an einer Windenergieanlage (Bild: 3M)