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Neuartige Windturbinen halten sehr schlechtem Wetter stand

Extremwetter in Regionen wie den nordischen Ländern können zu Ausfällen herkömmlicher Windturbinen führen. Eine andere Art von Windtechnologie ist erforderlich, die einen Betrieb unter allen Bedingungen bei minimaler Instandhaltung ermöglicht.

Klimawandel und Umwelt
Industrielle Technologien

Widrige Wetterbedingungen wie starke und unstete Winde können dazu führen, dass größere, herkömmliche Windturbinen außer Kontrolle geraten. Der Schaden kann schon ab dem ersten Betriebsjahr katastrophal sein. Die Industrie verlangt kleinere, robustere und beständigere Turbinen für starke Windbedingungen und große Höhenlagen bei geringem Instandhaltungsaufwand. Orte wie die nordischen Länder benötigen eine Windtechnologie, die bei -10 °C bis -30 °C in einer Vielzahl von Situationen betrieben werden kann, die von einem Hurrikan zu einer ruhigen, eisigen Winternacht reichen.

Unwirtliche Orte bei schlechtem Wetter mit Strom versorgen

Das EU-finanzierte Projekt Njord führte zu kompakten Windenergieanlagen für Telekommunikations- und Überwachungssysteme in den nördlichen Ländern und in Wohngebieten mit begrenzter Sonnenscheindauer. Dabei handelt es sich um eine emissionsfreie Lösung, die extremen Wetterbedingungen für längere Zeit standhalten kann. Das System, das lediglich installiert werden muss („install-and-forget“), kann je nach Standort bis zu 25 Jahre lang mit geringer oder ohne Instandhaltung betrieben werden. Die Innovation kann speziell den widrigen Wetterbedingungen in der Arktis standhalten, die diese nordischen Länder teilweise umgibt. Das Njord-Team entwickelte zwei Windturbinenproduktlinien. Die erste Einheit ist speziell auf die Stromerzeugung für Telekommunikations- und Überwachungsmasten unter schwierigen Bedingungen ausgerichtet. Die zweite Einheit ist auf die gängigsten Wohnanwendungen wie die Stromversorgung oder Beheizung von Wohngebäuden, Hütten und sogar Landwirtschaftsbetrieben ausgerichtet. Beide Turbinen können überall in anspruchsvollen Umgebungen installiert werden, in denen andere Lösungen aufgrund starker Winde und begrenzter Sonnenscheindauer nicht bestehen konnten. Sie produzieren Strom bei sehr geringen Windgeschwindigkeiten und können bei starken Winden rund um die Uhr geräuscharm betrieben werden. Dabei drehen sie sich stets mit Anmut. „Das Hauptziel war die Verbesserung der Windturbinen in Bezug auf die Beständigkeit, Lebensdauer, Effizienz und Kosten“, kommentierte Projektkoordinator Saethor Asgeirsson. „Am wichtigsten war die Steigerung der Effizienz.“

Skalierbare Windtechnologielösungen im kleinen Maßstab

Das Betriebspersonal beider Turbinen kann eine visuell ansprechende Lösung installieren, die vogelfreundlich, sicher und langlebig ist. Die Betreibenden von Überwachungs- und Telekommunikationssystemen in der Arktis erhalten erneuerbare, emissionsfreie Optionen für Stromversorgungsysteme, auf die sie sich jahrzehntelang bei minimaler Instandhaltung getrost verlassen können. Betreibenden von netzgebundenen oder netzunabhängigen Wohnanwendungen in schwierigen Umgebungen bieten sich mehr Optionen in puncto Nachhaltigkeit und Energieunabhängigkeit, ohne sich um wiederholte Ausfälle sorgen zu müssen. Das Konsortium vermochte es, die Effizienz der Turbinen mehr als zu verdoppeln, sodass die Ausgangsleistung bei gleicher Größe verdoppelt wurde. Dank Massenfertigung und der Optimierung von Bauteilen konnten auch die Kosten um den Faktor zwei gesenkt werden, während die Beständigkeit erhalten blieb. Die abschließende Testphase ist noch im Gange. Die Markteinführung der beiden Turbinen ist für die erste Hälfte von 2021 geplant. „Durch die Konstruktion der Turbine, bei der von Anfang an ästhetische Aspekte berücksichtigt wurden, hat Njord großes Interesse aus der Öffentlichkeit und Wirtschaft auf sich gezogen“, lautet das Fazit von Asgeirsson. „Es ist klar, dass sich der Ansatz, der eine Kombination von Funktionalität und Design vorsah, bezahlt gemacht hat, und da die ,hässliche‘ Seite der Windenergie beseitigt wurde, ist die potenzielle Kundschaft erheblich angewachsen.“

Schlüsselbegriffe

Njord, Wind, Turbine, Wetter, Windturbine, Leistung, nordische Länder, Windenergie, Arktis

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