Siemens Wind Power
Elastische Windrotoren steigern Stromausbeute
Mit elastischen Rotorblättern, leicht geschwungen wie ein arabisches Schwert, will Siemens künftig die Ausbeute von Windenergieanlagen steigern. Damit soll Windkraft preisgünstigen Strom durch höhere Effizienz und geringere Herstellkosten liefern.
Auf offener See treffen Luftmassen von mehr als 100 t je Sekunde aus unterschiedlichen Richtungen auf die Rotoren. Durch die Krümmung biegen und verdrehen sich die elastischen Blätter und passen sich flexibler der Windlast an. Das reduziert die Belastung auf den Rotor und ist ein Vorteil gegenüber heute starren Blättern. Die reduzierte Druckbelastung verringert den Materialverschleiß und erhöht die Lebensdauer.
Ohne eine wesentliche Zunahme der aerodynamischen Belastung können die Rotorblätter auch größer werden und damit mehr Energie produzieren. Das neue Rotorblatt ist mit 53 m vier m länger als das Vorgängermodell was fünf Prozent mehr Energieausbeute bedeutet.
Außerdem achtete Siemens Wind Power beim Design darauf, weniger Material einzusetzen um damit das Eigengewicht zu verringern. Gegenüber dem Vorgänger ist das neue Rotorblatt je nach Materialauswahl um bis zu 500 kg leichter. Dabei war die größte Herausforderung, trotz geringerem Gewicht und Materialeinsparung, die notwendige Stabilität zu gewährleisten.
Die weiterentwickelten aerodynamischen Eigenschaften sind vor allem der computerbasierten Optimierung der äußeren Form der Rotorblätter und vielen Tests unter realen Bedingungen zu verdanken. Hinzu kommt ein verbesserter Herstellungsprozess. Bislang werden zahlreiche Lagen aus Glasfasergewebe in Handarbeit ausgelegt, geformt, verklebt und in riesigen Schalen, die Sandkastenformen ähneln, gebacken. Eine zukünftig verstärkte Automatisierung soll die Produktionskosten der Flügel um 40 Prozent senken.
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