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Ein Helferlein für Windturbinen
Ein kleiner Zweitrotor kann die Energieausbeute von Windturbinen um rund 20 Prozent steigern. Zu diesem Schluss kommen US-Wissenschaftler anhand von Versuchen und Simulationen.
Windräder erscheinen auf den ersten Blick technologisch relativ ausgereift, doch das innere Ende gängiger Rotorblätter ist nicht wirklich aerodynamisch geformt. Dies senkt die Energieausbeute laut den Experten um etwa fünf Prozent. Stärker ins Gewicht fällt aber, dass grosse Windräder die Windströmung stören. In einer Windfarm kann dadurch die Ausbeute anderer, windabwärts stehender Turbinen um bis zu 40 Prozent sinken, so Hui Hu, Professor für Luft- und Raumfahrttechnik an der Iowa State University. „Um derlei Probleme möglichst zu lösen, haben wir einen kleineren Rotor an der Turbine angebracht.“
Ein Zweitrotor hilft unter anderem, Strömungseffekte auszugleichen, deretwegen die Turbinen im Windschatten anderer deutlich weniger Strom liefern. Bei grossen Windparks kann dies eine Leistungssteigerung von bis zu 18 Prozent bedeuten. „Weil es hier um ziemlich ausgereifte Technologien geht, sind zehn bis 20 Prozent eine grosse Veränderung“, erklärt Sharma. Er vermutet, dass noch mehr möglich ist. Zurzeit arbeitet Sharma daran, mithilfe von Simulationen den Aufbau von Zwei-Rotor-Turbinen weiter zu optimieren. Dies soll dann zu einer zweiten Generation von Modellwindturbinen führen, die dann bei Labortests in einem Windkanal zum Einsatz kommen. (mai/mgt)