Tuning für die Windkraft

Auch an Windkraftanlagen lassen sich beim Wirkungsgrad noch ein paar Prozente herauskitzeln, um mehr Strom aus dem gleichen Wind zu ernten. Vorbild für die Innovationen ist die Formel 1.

Die Formel 1 dreht sich ständig, wie ein Windrad. Zu jeder Saison warten die Rennställe mit Neuerungen auf, die ihre Boliden schneller machen sollen. Oft genug haben diese Innovationen damit zu tun, die Aerodynamik des Wagens zu verbessern, damit er schneller ins Ziel kommt. Aber auch die hochkomplexe Technik im Cockpit spielt eine große Rolle.

Bis ans Limit und dann noch ein Stückchen

Wieso diese Erkenntnisse nicht auch für Windräder nutzen? Deren Rotorblätter drehen sich auch schneller, je besser sie durch den Luftstrom gleiten. Und sie liefern umso mehr Strom für das Netz. Der Hersteller General Electric (GE) produziert mit dem Fachwissen aus der Formel 1 nun Windräder, die einen um fünf Prozent höheren Wirkungsgrad erzielen als zuvor.

Bei den Rotorblättern verhält es sich nicht so, dass sie sich schneller drehen, je glatter ihre Oberfläche ist. Im Gegenteil: GE bringt nun V-förmige Stäbchen auf den Rotoren an. So entstehen weniger Luftturbulenzen, die am Ende die Geschwindigkeit der Rotoren verringern würden. Neue Windräder werden mit den Speed-Stäbchen standardmäßig hergestellt, schon laufende Anlagen können nachträglich problemlos getunt werden.

Spoiler und hochmoderne Technik

Für viel Diskussionsstoff sorgten vor wenigen Jahren neue Heckflügel in der Formel 1. Windräder werden nun auch mit Spoilern ausgestattet, diese vergrößern die Fläche an den Flügelspitzen und verbessern so die Stromausbeute. Die Turbine kann dank der Neuerungen auch an Tagen mit sehr schwachem Wind Strom produzieren. Somit könnten Kohlekraftwerke als Reserve gegen die Versorgungslücke an Bedeutung verlieren.

Eine weitere Verbesserung betrifft die Technik, die in einer modernen Windmühle steckt. Die neue Steuerungssoftware misst die Windverhältnisse um die Anlage herum, mehrere Zehntausende Datenpunkte in einer einzigen Sekunde. So kann die Software auf sich ändernde Windverhältnisse reagieren, die Flügel neu ausrichten und den Ertrag optimieren. Außerdem verhindert die Steuerung Eisbildung, indem Sie die Rotoren um ihre Längsachse aus dem Wetter „herausdreht“. Auch das bringt wichtige Punkte im Rennen um Wirkungsgrad und Ertrag.