X-Multirotor

Das X-Energy-Teilprojekt X-Multirotor entwickelt realistische und wettbewerbsfähige Konzeptentwürfen von Multirotor-Windenergieanlagen (MRWEA) und vergleicht und schätzt sogenannte Stromgestehungskosten (Levelized Cost of Energy, kurz LCoE) mit denen einer leistungsäquivalenten konventionellen Windenergieanlage (WEA) mit einem Rotorblatt. Die Stromgestehungskosten sind dabei die Kosten, die für die Energieumwandlung von einer anderen Energieform in elektrischen Strom notwendig sind. Um nützliche Aussagen für zukünftige Windanlagegenerationen zu treffen, weisen die in dem Teilprojekt zu betrachtenden Anlagen eine Nenngesamtleistung von 20 MW auf.

Die Leistungsfähigkeit einer WEA steht in direktem Zusammenhang mit der Rotorfläche und der Windgeschwindigkeit multipliziert mit Drei (dritte Potenz). Das hat zur Folge, dass herkömmliche Anlage mit einem Rotorblatt stetig höher und größer gebaut werden. Für die Unternehmen ergeben sich dadurch immer neue Herausforderungen in der Herstellung und dem Transport von WEA.  

Ein Ansatz, diesen physikalisch mathematischen zu begegnen und zu nutzen, sind die MRWEA. Die im Teilprojekt X-Multirotor untersuchten MRWEA bestehen aus Einzelrotoren, die auf einer Ebene (coplanar) angeordnet und über eine Trägerstruktur miteinander und mit dem Turm verbunden sind. Die Leistung der Einzelrotoren variiert mit der Anzahl der Rotoren bei einer fixen Nenngesamtleistung von 20 MW. Basierend auf vereinfachten Lastfällen werden dann verschiedene Anzahlen und Anordnungen von Rotoren auf ihre Leistung untersucht. Außerdem bieten MRWEA aufgrund ihres Aufbaus weitere Möglichkeiten für die Windnachführung, d .h der optimalen Ausrichtung der Anlage gegenüber der Windrichtung. Untersucht wird, ob mit der gezielten Regelung einzelner Rotoren (und nicht der ganzen Anlage), Schubkraftdifferenzen erzeugt werden können, welche die MRWEA bei vorhandener Schräganströmung in Richtung Wind drehen, um eine optimale Windlast zu erzielen.

Die Ergebnisse aus dem Teilprojekt X-Multirotor werden im aktuellen Teilprojekt Multirotor DfM  angewendet und weitergeführt.

Projekt Team:

Sven Störtenbecker
Projektleitung
Prof. Peter Dalhoff
Projektlaufzeit
-
ProjektBudget
676.600
Kooperationspartner
Siemens Gamesa
Mittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Einrichtungen
CC4E - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
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