Fraunhofer-Institut für Elektronische Nanosysteme
Die ständige Vergrößerung von Windenergieanlagen (WEA) sowohl Onshore als auch Offshore, speziell der Zunahme des Rotordurchmessers, stellt aerodynamische und aeroakustische Herausforderungen dar. Um diese Herausforderungen zu bewältigen und die Effizienz sowie die Wirtschaftlichkeit der Anlagen zu steigern, wird die Forschung und Entwicklung von Optimierungskonzepten vorangetrieben. Hierbei spielt die Integration von fluidischen Aktoren zur aktiven Strömungskontrolle eine zentrale Rolle. Diese Technologie ermöglicht nicht nur eine bessere Anpassung der Aerodynamik, sondern unterstützt auch die Verwendung leichterer und längerer Rotorblätter.
Die fluidischen Aktoren, darunter Pulsed Jet Aktoren und Synthetic Jet Aktoren, die bisher hauptsächlich im Luftfahrtbereich untersucht wurden, bieten das Potential, die Rotoreffizienz zu erhöhen und damit die Energieausbeute der WEA signifikant zu verbessern. Das Verbundvorhaben, bestehend aus Forschungseinrichtungen, Universitätsprofessuren, Industrieunternehmen und KMUs, fokussiert sich auf die Entwicklung und Integration dieser Aktoren in die faserverstärkte Rotorblattstruktur. Zusätzlich werden innovative Strategien zur Integration weiterer Komponenten wie Elektronik und Sensorik erarbeitet.
Die Forschungsschwerpunkte umfassen die Entwicklung von Technologien zur Optimierung der Blattströmung, numerische und experimentelle Analyse dieser Technologien sowie die Entwicklung eines Bewertungs- und Steuerungskonzepts zur ökonomischen Beurteilung der Nutzung aktiver Strömungskontrolle über den gesamten Lebenszyklus der Anlagen. Durch diese fortschrittlichen Technologien und die enge Kooperation innerhalb des Konsortiums streben die Beteiligten danach, sowohl ökonomische als auch ökologische Verbesserungen in der Herstellung und im Betrieb von WEA zu realisieren und neue Rotor-Geometrien zu ermöglichen.
