Energie: Forschung

Kleine Windräder mit hoher Energieausbeute

Kleinwindenergieanlage
Im Rahmen des Forschungsprojektes „OptiBine“ wurde ein Rotor einer Kleinwindenergieanlage konzipiert und konstruiert. © FHWS / Stefan Frosch

Projekt „OptiBine“ zeigt, dass sich der Wirkungsgrad von Kleinwindenergieanlagen von 30 auf 45 Prozent steigern lässt

Im Durchschnitt setzen Kleinwindenergieanlagen (KWEA) rund 30 Prozent der anströmenden Windenergie in Strom um. Dass der Wert auch deutlich bis auf 45 Prozent erhöht werden kann, bewiesen nach dreijähriger Projektlaufzeit Prof. Walter Baur und Dipl.-Ing. Stefan Frosch im Rahmen ihrer Forschung „Optimierte langsam laufende Windturbine („OptiBine“) im Studiengang Kunststoff- und Elastomertechnik an der Hochschule Würzburg-Schweinfurt.

Prof. Baur, an einer Mühle geboren, setzte im Jahr 1996 sein erstes KWEA-Pilotprojekt im Rahmen von Diplomarbeiten auf dem Würzburger Heuchelhof „Am Alten Gut“ um. Auch auf Mallorca forschte er über die dortigen Mühlen. Im November 2012 erhielt er eine dreijährige Forschungsförderung mit einem Finanzvolumen von 230.000 Euro vom Bayerischen Staatsministerium für Bildung und Kultus, Wissenschaft und Kunst.

Ziel von „OptiBine“ war es, eine Kleinwindenergieanlage mit optimalem Energieertrag zu entwickeln. Unter der Leitung von Prof. Baur konzipierten und konstruierten Dipl.-Ing. Stefan Frosch und zwölf Studierende einen sogenannten „Langsamläufer“ aus faserverstärkten Kunststoffen. Mittels Computersimulationen wurden Aerodynamik und Festigkeit des Rotors so optimiert, dass die Begleitgeräusche bei niedriger Rotordrehzahl sowie der Materialverschleiß gering bleiben. Zudem schaltet sich die Anlage im Schadensfall von selbst ab.

Statt in einem teuren Test im Windkanal wurde der fertige Rotor der Windanlage auf einen Eisenbahn-Waggon der Mainschleifenbahn montiert und der anströmende Wind dann bei Fahrtgeschwindigkeit simuliert („fahrender Windkanal“). Das Projektteam ist überzeugt: Die Testergebnisse zeigen im Vergleich mit einem „Schnellläufer“, dass sich der Wirkungsgrad von Kleinwindenergieanlagen tatsächlich deutlich erhöhen lässt.

Weitere Informationen:
http://bke.fhws.de