TopWind: Technologische und ökonomische Betrachtung der Anwendung aktiver Strömungskontrolle zur Optimierung der Winderntefähigkeit von Windenergieanlagen

Der Einsatz von Aktoren ist in der Windenergieerzeugung noch nicht verbreitet. Im Projekt soll untersucht werden, wie sich durch Aktoren die Umströmung von Rotorblättern verbessern und aerodynamische Lasten reduzieren lassen. Dabei sollen neuartige aktorische Konzepte ebenso betrachtet werden wie innovative Strategien zur Integration der Aktoren in Rotorblätter sowie der Einbau zusätzlicher Komponenten (Sensoren, Elektronik). Untersucht wird ebenfalls, welche neuen Rotorblattgeometrien durch den Einsatz von Aktuatorik realisierbar werden. Die Optimierungspotentiale betreffen sowohl die Herstellung als auch die Betriebsphase der Windenergieanlage.

Durch Herstellung, Nutzung, Instandhaltung und Nachnutzung der Aktuatorik entstehen allerdings in (fast) allen Lebensphasen einer WEA Zusatzkosten, die abgewogen werden müssen. Eine ökonomische Beurteilung über den gesamten Lebenszyklus einer WEA mit integrierten fluidischen Aktoren ist daher grundlegend für die anschließenden Forschungsaktivitäten.

Das Fraunhofer IWES untersucht die Beeinflussung der Aerodynamik durch die Aktoren mittels umfangreicher numerischer Strömungssimulationen.