Simulationsprogramme

Turbulenzschleppen

Wenn sich Rotorblätter drehen, erzeugen sie Turbulenzen und stören somit die Windräder der hinteren Reihen. Eine neue Software von Siemens soll die Energieausbeute eines Windparks verbessern und seine Betriebsdauer verlängern. Das Programm simuliert das Verhalten des ganzen Windparks und stimmt die Leistung der einzelnen Turbinen aufeinander ab. Mit der gleichen Methode lässt sich die mechanische Belastung der Windräder mindern und ihre Lebensdauer erhöhen.

Das Programm ist im schwedischen Windpark Lillgrund im Dauertest. Im Wind bilden sich hinter den Rotoren mit 93 Meter Durchmesser kilometerlange Turbulenzschleppen. Die nachfolgenden Turbinen laufen nicht mehr rund; ihre Stromerzeugung schwankt. Zudem erzeugen die Luftwirbel Vibrationen in den Turbinen, so dass sie schneller altern. Ein Windrad ist einen Betrieb von 20 Jahren ausgelegt. Läuft es länger, liefert es ohne zusätzliche Investitionen mehr Energie.
Aus Messungen von Wind- und Rotorgeschwindigkeit, Temperatur und Turbinenleistung berechnet das Computermodell die Luftströmungen und das Verhalten aller Turbinen sowie die Parameter für einen turbulenzarmen Betrieb. Deren Leistung wird über die Generatoren und den Anstellwinkel der Rotorblätter entsprechend angepasst. Dazu sind alle Turbinen über Glasfaserleitungen mit einer zentralen Steuerung verbunden. Obwohl das System die Leistung einzelner Windräder reduziert, erhöht sich der Ertrag des ganzen Parks und die hinteren Turbinen werden weniger stark belastet. st

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