Dienstag, 13. November 2018

Rotor: Kernstück der Windkraftanlage

Immer wenn ich an Windkraftanlagen vorbeifahre, stelle ich mir die gleiche Frage: Warum so dünne und so wenige Flügel bei den Rotoren? Ist das denn effizient? Auf der anderen Seite natürlich: Die Fachleute werden das bis ins Kleinste berechnet haben... 

Jetzt mal nachgesehen:

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Das Kernstück der Windkraftanlage ist der Rotor, mit dem die kinetische Energie des Windes in Rotationsenergie umgewandelt wird. Dadurch wird der Generator zur Erzeugung elektrischer Energie angetrieben. Er ist in der Gondel oben am Mast über ein Getriebe unmittelbar mit dem Rotor verbunden.

Je nach Art der Anlage hat der Rotor eine unterschiedliche Form und Anzahl von Rotorblättern, die im Prinzip ähnlich gebaut sind wie die Propeller eines Flugzeugs. Dabei gilt die Faustformel: Viele Rotorflügel laufen langsam, haben ein hohes Drehmoment und können schon bei kleineren Windstärken starten. Ihre bekanntesten Einsatzgebiete sind Wasserpumpen und das Mahlen von Getreide. Man spricht von vielblättrigen Langsamläufern.

Die heutigen kompakten Generatoren zur Stromerzeugung erfordern jedoch hohe Drehzahlen. Dies wird durch schnell laufende Rotoren mit möglichst wenig Flügeln erreicht, die aerodynamisch optimiert werden. Dabei spielen Form und Stellung der Rotorblätter eine entscheidende Rolle. Die modernen Schnellläufer benötigen allerdings zum Anfahren höhere Windgeschwindigkeiten von etwa zehn Kilometern pro Stunde. Am Markt sind überwiegend Anlagen mit drei Flügeln zu finden. Die Dominanz dieser Anordnung hat ihre Ursache vor allem darin, dass sie schwingungstechnisch in der Handhabung Vorteile bringen und länger halten. (weltderphysik.de)

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Auf der anderen Seite -- dass sich die dreiflügeligen Großräder besonders schnell drehen, kann ich nicht sehen. Aber vielleicht: Was heißt schon schnell?!

Und wieder mal die Frage, ob die Analogie trägt oder verboten ist:

10 kleine Windräder mit unterschiedlicher Rotor-Auslegung und dann nachmessen, als Schulversuch. Wär das was?

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