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Rotorblätter von Windanlagen

Eisfrei dank Carbon-Nanotube-Schicht

3. Dezember 2014, 15:59 Uhr | Andrea Gillhuber

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Eisfrei bis -30°C

Die CNT-Schicht ist wenige Mikrometer dick und wird durch Sprühen auf eine selbstklebende Polymerfolie aufgebracht. Durch Klarlack wird die Schicht isoliert und vor Feuchtigkeit und mechanischen Einwirkungen geschützt. Das Material wurde von den Forschern aufgrund der guten elektrischen Eigenschaften ausgewählt. »Im Prinzip sind die Kohlenstoffnanoröhren gewickelte Lagen von Graphen, die sich stellenweise berühren. An diesen Kontakten wird der elektrische Strom in Wärme umgewandelt«, erläutert Anne Gerten.

In welchen Bereichen des Rotorblatts sich besonders oft Eis bildet, wurde mit Computersimulationen ermittelt. Kritische Stellen sind vor allem die Rotorblattkanten. Erste Tests im Windkanal bestätigten die Simulation.

Im Windkanal wurden zudem verschiedenen Prototypen unter realen Bedingungen bei -30 °C, bei Eis, Regen und Windgeschwindigkeiten bis 120 km/h getestet. Dabei bestückten die Wissenschaftler das Rotorblatt eines Kleinkraftwindrads mit der CNT-Schicht. Für die Tests verantwortlich war Sascha Getto ebenfalls vom Fraunhofer IPA. Getto über die Tests: »Wir haben sowohl für die Sensoren als auch für die Heizelemente kostengünstige Materialien verwendet. Das ist eine wichtige Voraussetzung, um das Enteisungssystem in Serie zu fertigen. Die Prototypen haben wir für Kleinkraftwindanlagen konzipiert und konstruiert, sie lassen sich aber durchaus hochskalieren.«

Ein weiteres Anwendungsfeld für das Heizsystem sieht Getto in der Luftfahrt, hier könnte das Windheat-System die Tragflächen von Flugzeugen enteisen.