Vertikale Windgeneratoren liefern mehr Strom

Umfassende Simulation an der Oxford Brookes University mit überraschendem Ergebnis

Offshore-Windpark mit vertikalen Rotoren (Grafik: brookes.ac.uk)

Oxford (pte002/28.04.2021/06:05)

Windgeneratoren, die eine senkrecht stehende Achse rotieren lassen, sollen effizienter sein als die heute in Offshore-Parks eingesetzten Mühlen mit waagerechter Achse. Das ist das Ergebnis einer umfassenden Simulation von Forschern der Oxford Brookes University https://www.brookes.ac.uk/ in Oxford, nicht zu verwechseln mit der Oxford University. Während konventionelle Turbinen sich gegenseitig den Wind „klauen", wenn sie zu nah beieinander stehen, produzieren die Vertikalturbinen in einem solchen Fall 15 Prozent mehr Strom als wenn sie allein dastehen. Dieses Ergebnis präsentierte jetzt ein Forschungsteam der Fakultät für Ingenieurwissenschaften, Informatik und Mathematik unter der Leitung von Professor Iakovos Tzanakis.

[b]Vertikale Generatoren gelten bisher als ineffektiv[/b]

Windgeneratoren mit vertikaler Achse wurden schon vor Jahrzehnten gebaut. Dass sie sich nicht durchsetzten lag daran, dass ihre Leistung zu gering war. Entsprechend überrascht reagiert die Fachwelt auf die Simulationsrechnungen aus Oxford.„Moderne Windparks haben eine unliebsame Eigenschaft", sagt Joachim Toftegaard Hansen, der zum Team gehört. Die erste Generatorenreihe wandele etwa 50 Prozent der kinetischen Energie des Winds in Strom um. Wegen der dabei entstehenden Turbulenzen schaffe die zweite Reihe nur noch 25 bis 30 Prozent. „Mir als Ingenieur ging es nicht aus dem Kopf: Es muss doch eine bessere Lösung geben." Gegen Turbulenzen sind vertikal rotierende Mühlen offenbar besser gefeit.

[b]Schneller zur sauberen Stromgewinnung? [/b]

Sie haben noch einen weiteren Vorteil. Der Generator befindet sich am Fuß des Masts, um den die Flügel rotieren. Eine tonnenschwere Gondel in einer Höhe von 100 Metern oder mehr, die das Getriebe und den Stromerzeuger beherbergt, ist nicht nötig. Das senkt die Kosten und damit den Stromgestehungspreis.Wenn die Berechnungen der Ingenieure aus Oxford stimmen hat Tzanakis wohl Recht. „Die Zukunft der Windenergie liegt in der Vertikalen", glaubt er. Sie könnten enger stehen, sodass auf der gleichen Fläche mehr Strom erzeugt würde als bei Parks mit herkömmlichen Generatoren. Diese Bauweise könne den Übergang zu einer sauberen Stromerzeugung beschleunigen. 

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