Neben der in den Artikeln „Rotorblätter für Offshore-Windkraftanlagen I“ ff. genannten Zielsetzung einer Minimierung der Gesamtmasse des Rotorblattsystems werden insbesondere auch im Offshore-Bereich wegen der dort angestrebten neuen Dimensionen bezüglich der Größen bzw. Längen verschiedenartige Bauweisen bei der Rotorblattfertigung realisiert.
Dabei eignen sich nach dem derzeitigen Stand der Technik und der technischen Machbarkeit vorzugsweise drei Flügelkonstruktionen, mit denen Rotorblätter sowohl für den Bereich der On- als auch der Offshore-Anwendung gefertigt bzw. versehen werden können. Diese auch als Wellen-, Rippen- und Sandwichstruktur bekannten Konstruktionstypen sollen in diesem und im folgenden Beitrag überblicksartig vorgestellt werden.
Die Erforderlichkeit dieser unterschiedlichen Profilformen ergibt sich aus dem stetig fortschreitenden Zuwachs in Größe und Leistung von Windkraftanlagen sowie aus der Notwendigkeit der Entwicklung innovativer Fertigungsverfahren für deren Rotorblätter. Die mit dem Material und der Bauweise gekoppelten Produktionsprozesse und besonders die je nach Branchenzweig verschiedenen Qualitätsansprüche der Rotorblatthersteller beeinflussen dabei die tatsächliche Formgebung bzw. die Ausgestaltung der Profilstrukturen maßgeblich. So werden ständig verbesserte Herstellungsmethoden und Werkstoffe entwickelt und untersucht, die diesen Anforderungen im Bereich der Windkraftnutzung möglichst optimal entsprechen sollen.
Die erstgenannte Variante der sogenannten, in der unten stehenden Abbildung (Quelle: Technische Universität Chemnitz) dargestellten Wellenstruktur bietet sich an, um die Außenschalen des Windflügels, im Besonderen jedoch die Hinterkanten des Körpers zu versteifen. Eine entsprechende Deckschicht auf diesen Wellenstrukturen sorgt dafür, dass der Kraftfluss verbessert bzw. in geeigneter Weise optimiert wird. Der besondere Vorteil eines solchen Verbundbauteils liegt in der Homogenität, denn für die Wellenstrukturen mit Faserverstärkung kann derselbe Matrixwerkstoff verwendet werden, wie er auch im übrigen Rotorblatt verbaut ist.
Besonders bei dickbauchigen Profilen bietet eine derartige versteifende Wellenstruktur erhebliche konstruktionsseitige Vorteile. Zudem werden durch die Verwendung von nur einem Werkstoff die Recyclingeigenschaften erheblich verbessert, die vor allem im Hinblick auf einen eventuellen Rückbau von Offshore-Windenergieanlagen von besonderer Betrachtung sind.
Weiterführende Informationen zu diesem Thema finden sich unter anderem auch auf der Internetpräsenz der DEWI GmbH, Wilhelmshaven, unter http://www.dewi.de/.
