6 % mehr Jahresenergieertrag durch GFRP-Trailing-Edge-Spoiler an Windturbinenrotorblättern

Windenergie-Start-up evoblade, Spin-off des Instituts für Luftfahrttechnik (ILT) der Hochschule Bremen (Deutschland), hat mit Deutscher Windtechnik AG (Bremen) und Wirtschaftsförderung Bremen einen composite-nachrüstbaren Trailing-Edge-Spoiler für Rotorblätter entwickelt. Ergebnisse einer Side-by-Side-Test- und Optimierungsstudie des EvoFlap bestätigen: Einbau verbessert aerodynamische Strömung im Wurzelbereich des Blatts, resultiert in verbesserter Effizienz und Performance der Windkraftanlage.

CEO Dr.-Ing. Frank Kortenstedde: „Rotorblätter entscheidend für technisch-ökonomische Performance“

„Durch Entwicklung und Optimierung nachrüstbarem Strömungselement wollten wir technische und ökonomische Verbesserung bestehender Systeme erreichen, die Fortschritte im technischen Verständnis nutzen.“

EvoFlap: GFRP-Sandwich, 10 m Länge, 7 Segmente, Montage am installierten Rotorblatt

Anpassbar an verschiedene Rotorblatttypen. Basis: NEG Micon NM 82 Turbine (1,5 MW Nennleistung, 40 m Rotorblattlänge). Add-on-Spoiler: Composite GFRP-Sandwichkonstruktion, Gesamtlänge 10 m, in 7 Segmente unterteilt für Montage direkt am installierten Rotorblatt.

Kortenstedde: „Blatt muss nicht von Nabe abgenommen werden für EvoFlap-Einbau – reduziert Arbeitsaufwand und Kosten. Blattstruktur nicht beschädigt durch Kleben der Segmente, EvoFlap fügt sich harmonisch in Blattdesign ein.“

Validierung via iSpin Spinner-Anemometer (ROMO Wind)

Zur Validierung Jahresenergieertrag beauftragte evoblade ROMO Wind (Einsiedeln, Schweiz) mit unabhängiger Performancemessung mittels iSpin Spinner-Anemometer-Technologie (misst Windgeschwindigkeit vor Turbine für direkte, ungestörte Daten). Testsystem + benachbarte Referenzturbine gleichen Typs mit iSpin.

Ergebnisse: 6 % AEP-Steigerung bei 7 m/s mittlerer Windgeschwindigkeit

Side-by-Side-Studie (Aug 2015 – März 2019) bestätigte vorhergesagte AEP-Steigerung via Simulationsdaten. Aktuelle Ergebnisse: 6 % AEP-Zuwachs bei 7 m/s mittlerer Jahreswindgeschwindigkeit. Zusätzlich erhöht EvoFlap Biege- und Torsionsfestigkeit des Rotorblatts – verbessert Gesamtlebensdauer.

Kortenstedde: „Je nach Lebensdauer EvoFlap mögliche Verlängerung 1,2 bis 2,6 Jahre über max. 20 Jahre Serviceleben. Sehr hoher Technologietransfer erreicht. Nachrüstung solcher Großströmelemente derzeit absolute Ausnahme. Dennoch zeigt Projekt signifikante positive Potenziale.“

Theoretisch an alle schlanken Blattwurzel-Turbinen anpassbar

Laut evoblade/Partnern theoretisch an alle Windturbinen mit schlankem Design im Blattwurzelbereich installierbar. Als Retrofit-Lösung muss es an individuelle Blatttyp-Charakteristika angepasst werden.

Matthias Brandt, Director Deutsche Windtechnik AG: „Auch wenn Nachrüstung Strömungselemente nicht immer Option ist, und Initialdesign bei Herstellern liegt, freuen wir uns, Forschungsprojekte wie dieses zu unterstützen, die Zukunftstechnologien betrachten. Ergebnisse gehen in richtige Richtung und helfen gesamter Branche!“