Mit vier Rotoren: Testanlage könnte die Windkraft revolutionieren

Mit vier Rotoren: Testanlage könnte die Windkraft revolutionieren

von Robyn Schmidt

Der Windanlagenbauer Vestas will mit einem Multi-Rotor-Konzept Turbinen kosteneffizienter machen.

Bei Windturbinen gilt ein recht einfacher Grundsatz: Je größer sie sind, desto mehr Energie können sie erzeugen. Allerdings bereitet die immer weiter wachsende Größe der Turbinen einige Probleme. Viele kleine Windräder, nah beieinander, testet deshalb der dänische Windanlagenhersteller Vespas mit seinem Prototyp einer Multi-Rotor Turbine.

Ein ganz entscheidendes Problem entsteht durch das sogenannte Square-Cube Gesetz. Dieses besagt, dass eine Oberflächenvergrößerung mit einer ungleich höheren Volumenvergrößerung einher geht. Deshalb wird es irgendwann unwirtschaftlich, immer größere Anlagen zu bauen.

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Vestas Multi-Rotor-Konzept soll mehr Energie liefern, ohne dass Turbinen immer weiter wachsen müssen. Allerdings ist es vorerst nur eine Testanlage - keine marktreife Lösung. Das Projekt ist eine Zusammenarbeit mit Dänemarks Technischer Universität (DTU). Aerodynamik, die Struktur und die Belastung der Anlage will Vestas genau unter die Lupe nehmen.

Kleinere Turbine, niedrigere Kosten"Über die vergangenen Jahre sind Turbinen immer größer und größer geworden, um mehr Energie zu gewinnen und die Stromgestehungskosten zu senken", sagt Erik Miranda, Senior Specialist Electrical Load and Control bei Vestas in einem Video (siehe unten). "Wir wollen untersuchen, ob wir die Turbinen kleiner machen und trotzdem eine kosteneffiziente Turbine produzieren können, um die Energiekosten zu senken und die jährliche Energieproduktion zu steigern." Ein weiterer Vorteil könnte der einfachere Transport der Einzelteile sein.

https://www.youtube.com/watch?v=JBDOp-r3ptQ&feature=youtu.be

Vier V29 Rotoren mit jeweils 225 Kilowatt und 29 Metern Durchmesser sind an einer Tragestruktur befestigt. Die Rotoren sind alte Vestas Produktionen, die in den neunziger Jahren hergestellt und jetzt restauriert wurden. Die Tragestruktur besteht aus einem zentralen Turm und horizontalen Trägern auf zwei Höhenlevels, die sich flexibel um den Turm rotieren lassen. An diesen Trägern sind die Rotoren befestigt. Stahlspannseile sollen den Trägern Stabilität geben.

Die beiden niedrigeren Rotoren sind in 29 Metern Höhe befestigt, die oberen in 59,5 Metern Höhe. Insgesamt hat die Anlage eine Höhe von 74 Metern. Zwischen den Spitzen der Rotoren, die jeweils auf einem Level sind, liegen nur rund 1,5 Meter. Überwacht wird das System mit Sensoren in allen Bereichen der Anlage und einem LiDAR System an der Turmspitze, das Windgeschwindigkeit und -richtung misst.

Erster Multi-Rotor schon 1930Vestas ist einer der größten Windkraftanlagenhersteller der Welt, die ersten mit einem Multi-Rotor-Konzept sind sie allerdings nicht. Schon in den 1930 Jahren entwarf der deutsche Erfinder Hermann Honnef ein Design, das allerdings nicht umgesetzt wurde.

Vestas will sich an moderneren Erkenntnissen orientieren, aber dennoch unvoreingenommen an das optisch gewöhnungsbedürftige Projekt gehen: "Der spannendste Teil ist definitiv, dass wir uns in unbekanntem Territorium bewegen", sagt Miranda. "Es gibt keine Lehrbücher oder Anleitungen, wie man eine kosteneffiziente Multi-Rotor-Turbine baut."

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