Anstatt eines einzelnen großen Rotors setzen diese Anlagen auf mehrere kleine dreiblättrige Einzelrotoren, bei gleicher Gesamtleistung. Die Einzelrotoren sind über eine Tragstruktur miteinander und über eine Fest-/Loslager Anordnung mit dem Turm verbunden. „X-Multirotor DfM“ (Design for Maintenance) heißt das zukunftsträchtige Projekt, das im Rahmen der Forschungsinitiative X-Energy durchgeführt und vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert wird. Im Fokus: die präzise Abschätzung und Reduzierung von Betriebskosten für verschiedene Multirotor-Modelle, die auf dem Meer (im Fachjargon offshore) betrieben werden können. Ziel ist es, durch die Entwicklung innovativer Wartungsstrategien und Designs ein Anlagenkonzept zu schaffen, dass die Stromgestehungskosten auf ein Minimum senkt – ein wichtiger Schritt für das Voranschreiten der Energiewende und der Windkraft. Für die Ermittlung sogenannter Stromgestehungskosten werden die Bau- und Betriebskosten einer Anlage, vereinfacht gesprochen, ins Verhältnis zur erzeugten Strommenge gesetzt, welche die Anlage über ihre Lebensdauer erzeugt.
Das Geheimrezept: Effizienzsteigerung durch mehr Rotoren
Das Projektteam um Prof. Peter Dalhoff ist vom Potenzial der Multirotoranlagen überzeugt. In einem Vorgängerprojekt entwickelten die Forschenden bereits geeignete Entwürfe für leistungsfähige Offshore-Multirotoranlagen. Doch was macht dieses Anlagenkonzept so vielversprechend? Die Antwort liegt in der Leistungsfähigkeit von Windenergieanlagen, die stark von der Rotorfläche und der Windgeschwindigkeit abhängt. Der Trend, immer größere Anlagen zu bauen, stößt auf physikalische Grenzen: Die verwendeten Materialien erreichen ihre Belastungsgrenze und die Rotorblätter werden schlichtweg zu schwer. Auch der Transport solch gigantischer Anlagen gestaltet sich schwierig. Hier bieten Multirotoranlagen eine vielversprechende Alternative. Die Gesamtmasse und dadurch -kosten werden reduziert, Bauteile werden wieder kleiner und dadurch handlicher zu transportieren, Skaleneffekte können sich durch Serienfertigung einstellen.
