WINDOKAN: Turbinen testen im Windkanal

 

Vertikale Windturbinen sind kein Novum. Bereits die Perser und Chinesen setzten diese Technologie ein, bei der die Rotorblätter parallel zur tragenden Säule angeordnet werden. Wirtschaftlich durchsetzen konnte sich diese innovative Art der Energieerzeugung nicht. „Im Gegensatz zu den bekannten Windrädern ist der Wirkungsgrad der vertikalen Windkraftanlagen noch um ca. 25 % geringer“, erklärt Professor Frank Rückert, Leiter des Windlabors an der htw saar. „Und ein geringerer Wirkungsgrad bedeutet eben auch geringere Wirtschaftlichkeit.“

„Dennoch ist die vertikale Windturbine im Wachstumsmarkt der erneuerbaren Energien eine echte Alternative“, beteuert Daniel Lehser-Pfeffermann. „Sie sind vergleichsweise leise, werfen weniger störenden Schattenschlag, sind optisch ansprechender und arbeiten auch bei stark wechselnden Winden zuverlässig.“ Der studierte Mechatroniker beschäftigt sich im Rahmen seiner Doktorarbeit vor allem mit der Optimierung der Rotorblätter, mit ihrer Form, dem Material und möglichen Strukturen auf den Rotorblättern, die einen höheren Wirkungsgrad erzielen.

Um effizientere Anlagen entwickeln zu können, wurde an der htw saar ein Windkanal Göttinger Bauart errichtet. Der ringförmige Tunnel ist 12 Meter lang und füllt das halbe Labor. „Bevor wir Prototypen herstellen und im Windkanal unter kontrollierbaren Bedingungen untersuchen, werden zunächst Simulationsrechnungen durchgeführt.“ Dabei wird ein sogenannter digitaler Zwilling des Prototyps erstellt. Dieser digitale Zwilling kann am Rechner getestet und mit Hilfe der additiven Fertigung ausgedruckt werden. „Wir verfügen über die Software, Rechenleistung und 3D-Drucker, damit alle Arbeitsschritte von der ersten Idee bis zum fertigen Prototypen durchgeführt werden können“, erläutert Lehser-Pfeffermann.

„Im Windkanal testen wir nicht nur Windenergieanlagen“, fügt Professor Rückert hinzu. „Mit den Studierenden haben wir unter anderem Klimaanlagen von Häusern, Kühlkörper für elektrische Generatoren, Lastwagen-Prototypen und sogar neue Schuhformen getestet. Die praxisnahe Ausbildung unserer Studierenden ist ein wichtiges Standbein, und die findet immer öfter in englischer Sprache statt.“

„Wir haben uns in kurzer Zeit zu einer internationalen Lernwerkstatt entwickelt“, freut sich Rückert. „Regelmäßig sind Studierende der Tongji-Universität aus Shanghai, von der Clemson University in South Carolina sowie der James Madison University in Virginia zu Gast.“ Auch Gruppen aus Kamerun, Frankreich, Schweden, Polen und Pakistan absolvieren zurzeit hier Praktika. „Für unsere saarländischen Studierenden ist das eine willkommene Chance Kontakte zu knüpfen, englisch zu sprechen und sich auf ein Praktikum im Ausland vorzubereiten.“

Mehr Informationen zum Windlabor unter: www.htw-saar-windlab.de