Rotorblätter für Offshore-Windkraftanlagen II

Im ersten Artikel zum Thema Rotorblätter für Offshore-Windkraftanlagen wurden die wesentlichen relevanten Teilbereiche wie zum Beispiel Aspekte hinsichtlich der Haltbarkeit oder der Stabilität einer Windenergieanlage angeschnitten.

So müssen die Rotorblätter wie auch die gesamte Anlage nicht nur den bereits angesprochenen Jahrhundertwellen (auch: 100-Jahreswelle, Monsterwelle), die im Nordseebereich Wellenhöhen von bis zu 20 Metern erreichen können, sondern auch den entsprechenden Jahrhundertwinden bzw. -böen standhalten, die für die Nordsee mit einer Windgeschwindigkeit von etwa 35,4 m/s angegeben werden.

Im Mittelpunkt der Entwicklung moderner Windenergieanlagen steht daher neben einer Verbesserung der Blattfestigkeit vor allem auch eine konstruktive und materialbezogene Gewichtsreduktion insbesondere des Rotors, um der durch die tendenzielle Größen- bzw. Längenzunahme einhergehenden Gewichtszunahme nicht nur aus Kosten-, sondern auch aus Installations- und Montagegründen entsprechend entgegenzuwirken.

Nicht nur die bereits angesprochenen Belastungen der Blätter, sondern auch eine in Notsituationen bzw. bei ungünstigen Windverhältnissen erforderliche Abbremsung des Rotors in die sogenannte Fahnenstellung, das heißt das Drehen der Vorderkante des Rotorblattes in die Anströmung (= Position in Richtung des Windes [Luv] und somit in einen daraus resultierenden Pitchwinkel von ca. 90°) bei sehr schwachem Wind (< 4 m/s) oder Sturm (> 25 m/s), erfordert deren besondere mechanische und konstruktive Auslegung, um die Dauerfestigkeit bzw. eine aerodynamisch optimale Funktionsweise des Blattwerkes bei gleichzeitig vermindertem Materialaufwand zu garantieren.

Somit sind bei der Konstruktion von Rotorblättern die Ziele (Gesamt-) Masseminimierung, Erhöhung der Belastbarkeit sowie Verbesserung des Designs zwecks einer optimalen Ertragserbringung in angemessener Weise simultan zu berücksichtigen. So erzielte die Firma DeWind Europe GmbH, Lübeck, bei der Entwicklung des 40 Meter langen Blattes ihrer Windenergieanlage des Typs „DeWind D8“ beispielsweise signifikante Fortschritte in Form einer fast 25%-igen Verminderung der Gesamtmasse, verglichen mit standardmäßig auf dem Markt erhältlichen Rotoren, was allerdings den Einsatz neuartiger Materialien und Verarbeitungstechniken bei der Produktion voraussetzte.

Weiterführende Informationen zu diesem Thema finden sich unter anderem auf der Internetseite der DeWind Europe GmbH unter http://de.dewindco.com/ sowie auch in den einschlägigen VDMA-Nachrichten unter http://www.vdma.org/vdma-nachrichten/.