Moritz Burmester, Studierender im Fach „Flugzeugbau“ an der HAW Hamburg, hatte zuvor ein Softwaretool entwickelt, um automatisch die Eigenschaften verschiedener aerodynamischer Profile zu simulieren und deren Form gezielt zu optimieren. Dazu wurden dünne Platten unterschiedlicher Krümmungsformen untersucht. Hinweise aus den Arbeiten von Schottler et al. und Liu et al. gaben den Anlass für diese Studie. Die Simulationen sollten also die aerodynamischen Eigenschaften jeder Krümmungsvariante vorhersagen. Ein Genetischer Algorithmus wurde dann genutzt, um die besten Krümmungsparameter für die maximale aerodynamische Leistung zu finden. Um die Berechnungsergebnisse zu validieren, wurden daraufhin Windkanalversuche durchgeführt.
Die Blätter wurden mithilfe der Stereolithographie (SLA) 3D-gedruckt, was glatte Oberflächen erzeugte. Nach einigen Nachbearbeitungen wurden die neu gestalteten Blätter am Einzelrotor Labormodell Alpha 3.1 befestigt. Abdullah Khisraw, wissenschaftlicher Mitarbeiter am CC4E, half beim Bau der nötigen Rotoraufnahme und sorgte für eine reibungslose Bereitstellung des Messsystems.
Die Tests im Windkanal waren ein Erfolg für das Forschungsteam, das mit der Optimierung der Rotorblätter sehr gute Leistungsbeiwerte erzielte. Ein Leistungsbeiwert gibt Aufschluss über die Qualität eines Rotors. Es zeigte sich: Die getesteten Rotorblattprofile sind trotz ihrer einfachen Form sehr leistungsfähig. Ihre leichte Herstellbarkeit aus Plattenmaterial unterscheidet sie zudem von herkömmlichen Profilformen. Somit könnten die Profile zum Beispiel für die Serienfertigung von Kleinstwindkraftanlagen, Drohnen oder Ventilatoren interessant sein. Mit diesem Erfolg hat das Windteam einen der wichtigen Meilensteine erreicht, nämlich ein effizientes Rotor-System für das Labormodell zu haben. Es gibt jedoch noch mehr an Forschungsarbeit, um das Labormodell für weitere komplexe Tests weiterzuentwickeln.
Erkenntnisse können im CC4E-Forschungsprojekt Multirotor- Design for Maintenance (DfM) verwertet werden: Hier betreibt das Forschungsteam ein kleines Testmodell einer Multirotoren-Windenergieanlage um erfolgreiche konzeptionelle Entwürfe zu demonstrieren, die praktischer für Betrieb und Wartung sind. Der Demonstrator soll unter anderem genutzt werden, um Steuerungsstrategien zu entwickeln. Dazu wird auch erforscht, welches Profil an Rotorblättern besonders effizient ist.
Moritz Burmester ist über die Testerfolge im Windkanal erfreut. Schon lange vor seiner Mitwirkung am CC4E-Team zog ihn die Welt der Aerodynamik in ihren Bann. Der Wunsch, sein Flugzeugbaustudium mit einem aktiven Beitrag zu Energie-Forschungsprojekten zu verknüpfen und damit effektive Lösungen im Kampf gegen den Klimawandel zu unterstützen, brachte ihn schließlich auf Empfehlung seiner Dozenten zum CC4E. Die Studie war Teil seiner Bachelorarbeit, die von Prof. Peter Dalhoff und Prof. Dr.Detlef Schulze betreut wurde.
