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Eule beflügelt Windenergie: Siemens hat sich bei der Verbesserung der Aerodynamik von Rotorblättern einiges in der Natur abgeguckt. Bild: Pixabay
Geräuscharme Windkraft

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Windturbinen von Eulen beflügelt

So leise wie die Flügel einer Eule sollen auch Windenergieanlagen sein. Deshalb nimmt Siemens die Natur als Vorbild für besonders leise Turbinenflügel.

Wäre Don Quijote ein aktueller Roman, hätte sein Held alle Hände voll zu tun – im Kampf gegen Windräder. Um das Bild von Windparks, besonders an Binnenstandorten, in ein besseres Licht zu rücken, ist deren leiser Betrieb von Windenergieanlagen ein wichtiges Erfolgskkriterium vieler Windpark-Projekte. Siemens forscht deshalb seit Jahren an Möglichkeiten, die Anlagen noch leiser zu machen.

Helfen soll nun eine neue Produktgeneration, die auf der WindEnergy 2016 in Hamburg vorgestellt wurde: Der „DinoTail“. Doch nicht der namensgebende Drachenschweif war Vorbild für den neuen, kammartigen Aerodynamik-Optimierer, sondern die Außenfahne an den Schwingen vieler Eulenarten. Die leisen Jäger nähern sich ihrer Beute in geräuschlosem Flug. Dazu besitzen Eulen eine besondere Struktur an ihren Schwingen. Vor allem die kammartig gezackte Hinterkante sowie eine weiche Struktur der Flügeloberfläche nehmen der Luftströmung durch gezielte Verwirbelungen das Rauschen.

Zackige Inspiration

Basierend auf diesem Effekt optimierten die Siemens-Entwickler die Aerodynamik der Rotorblätter. Zusätzlich zu Verwirbelungsgeneratoren auf den Blattrücken kommen an den Hinterkanten der Blattenden jetzt kammartige Elemente zum Einsatz. Ihre Struktur ist halb Kamm, halb gezackt. Sie erzeugt feine Luftwirbel an genau der Stelle, an der die schnellere Oberströmung des Rotorblatts auf die langsamere Unterströmung trifft. Das sonst übliche Rauschen wird damit erheblich gedämmt.

Die kammartigen Verzahnungen an den Blatthinterkanten lieferten bei Windkanal- und Feldversuchen eine verbesserte Schallreduzierung bei unterschiedlichsten Windgeschwindigkeiten. Bei dieser Struktur, die auch bei Eulen wirkt, verlieren die Flügel keinen Auftrieb. Entsprechend arbeitet die Schallreduktion an den Rotorblättern ohne Verluste beim Energieertrag der Windturbine. Dadurch kann mit der neuen Technologie an Wind-Standorten mit Begrenzungen bei der Schallemission der Energieertrag gesteigert werden, ohne dass der Geräuschpegel steigt. Die neuen Aerodynamik-Kämme lösen bei Siemens den „DinoTail“ der ersten Generation weitgehend ab.

Serienfertigung steht an

Demnächst wird die Serienfertigung starten, denn das „DinoTail Next Generation“ soll an der neuen Schallschutz-Windturbine SWT-3.3-130LN zur Grundausstattung gehören. Auch andere neue Turbinentypen sollen serienmäßig mit den Zusatzteilen ausgestattet werden.

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