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Windenergie Vertikale Turbinen machen Windparks zehnmal effizienter

| Redakteur: Dipl.-Ing. (FH) Thomas Kuther

Windparks könnten bei gleicher Fläche bis zu zehnmal mehr Energie liefern, wenn anstelle der heute üblichen horizontal montierten Windräder durch kompakte Vertikalturbinen ersetzt würden. Dies haben Forscher des California Institute of Technology (Caltech) in einem Feldversuch herausgefunden.

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„Trotz der erzielten Fortschritte in der Weiterentwicklung von Windrädern, sind Windparks insgesamt betrachtet noch recht inefffizient“, erklärt John Dabiri, Professor für Luftfahrt und Biotechnologie. „Üblicherweise werden in Windparks heute große, horizontale Windräder genutzt. Die aber müssen einen bestimmten Abstand voneinander haben – und zwar mehr, als nötig ist, um zu verhindern, dass sich die Windflügel berühren können. Denn bei zu eng beieinander stehenden Windanlagen kommt es zu aerodynamischen Interferenzen und entsprechenden Effizienzverlusten.

Der nötige Abstand ist ein 20-Faches des Rotordurchmessers

„Der Abstand zwischen zwei Windrädern“, so Dabiri weiter, „müsste etwa das 20-Fache ihres Durchmessers betragen. Bei den größten derzeit genutzten Windrädern sind das mehr als 1,5 Kilometer! Viel der Windenergie, die in einen Windpark strömt, wird somit gar nicht ausgenutzt.“

Vertikal angeordnete Windräder brauchen weniger Platz

Bei Vertikalturbinen, die parallel zum Erdboden rotieren, ist der aerodynamisch notwendige Zwischenabstand viel kleiner, wie die Caltech-Forscher in ihrem Feldtest herausfanden: Ein Abstand, der dem vierfachen Durchmesser entspricht, ist demnach völlig ausreichend, um Interferenzen auszuschließen. Sechs 10 m hohe Vertikalturbinen mit 1,2 m Durchmesser haben im Test 21 bis 47 W/m2 Windpark-Fläche geliefert. Bei einem vergleichbaren Park mit Horizontal-Windrädern beträgt laut Dabiri die Ausbeute nur 2 bis 3 W/m2.

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