X-Zweiblatt Floating

Im X-Energy-Teilprojekt X-Zweiblatt Floating werden riesige schwimmende zweiblättrige 20 MW Windenergieanlagen untersucht, um das Potenzial von Offshore-Windkraftanlagen noch weiter auszubauen.   

Rund 80 Prozent des weltweit nutzbaren Offshore-Wind-Potenzials liegt in Gewässern, die tiefer als 50 Meter sind. Damit sind sie allerdings unrentabel für Windanlagen, die am Meeresgrund verankert werden. Große schwimmende Windenergieanlagen bieten die Chance, auch in den tieferen und windreichen Gewässern Windkraftanlagen aufzustellen und dadurch die Menge an benötigtem grünem Strom weiter zu erhöhen. Diverse Pilotprojekte mit schwimmenden Anlagen wurden bereits realisiert, allerdings bislang meist mit dreiblättrigen Standardturbinen von bodenfesten Systemen. Gerade für schwimmende Anlagen könnte die Nutzung von nur zwei Rotorblättern jedoch große Vorteile bieten:

  1. Ein geringes Turmkopfgewicht, das die Trägheitskräfte bei schwankenden Systemen reduziert und durch einen niedrigeren Schwerpunkt den Materialaufwand zur Stabilisierung der schwimmenden Plattform verringert.
  2. Die besondere Möglichkeit für Pendelnaben, wodurch die Turmbewegung und die Rotorfläche entkoppelt werden und weniger Belastungen durch Seegang entsteht.
  3. Weniger Teile (ein Blatt mitsamt Blattlager und –aktuator weniger) und damit geringere Ausfallraten und weniger Aufwand bei der Wartung, der Herstellung, der Errichtung und dem Abbau der Anlage.

Jedoch sind Zweiblattanlagen typischerweise durch ihre geringere Laufruhe geprägt, d. h. sie laufen aufgrund der schlechteren Verteilung der aerodynamischen Kräfte und ihrer Rotorgeometrie unruhiger als eine Dreiblattanlage.

Um diese Vor- und Nachteile gegenüber klassischen Dreiblattanlagen zu quantifizieren, werden im Projekt X-Zweiblatt Floating hochauflösende servo-aero-hydro-elastische Simulationen von schwimmenden Zwei- und Dreiblattanlagen durchgeführt und die Ergebnisse verglichen. Diese Simulationen sind so präzise, dass sie in der Industrie zur Zertifizierung von Windanlagen genutzt werden. Parallel dazu findet eine bessere Kosteneinschätzung zur Reduktion des Herstellungs-, Wartungs-, Errichtungs- und Abbauaufwandes von schwimmenden Zweiblattanlagen gegenüber schwimmenden Dreiblattanlagen statt.

Für das Teilprojekt X-Zweiblatt Floating werden die Ergebnisse aus dem abgeschlossenen Teilprojekt X-Rotor Zweiblatt genutzt und weitergeführt.

 

Projekt Team:

Fabian Anstock
Projektlaufzeit
-
ProjektBudget
137.100
Kooperationspartner
EnBW
Mittelgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF)
Einrichtungen
CC4E - Erneuerbare Energien und Energieeffizienz
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