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pte20210428002 Umwelt/Energie, Forschung/Entwicklung

Vertikale Windgeneratoren liefern mehr Strom

Umfassende Simulation an der Oxford Brookes University mit überraschendem Ergebnis


Offshore-Windpark mit vertikalen Rotoren (Grafik: brookes.ac.uk)
Offshore-Windpark mit vertikalen Rotoren (Grafik: brookes.ac.uk)

Oxford (pte002/28.04.2021/06:05) - Windgeneratoren, die eine senkrecht stehende Achse rotieren lassen, sollen effizienter sein als die heute in Offshore-Parks eingesetzten Mühlen mit waagerechter Achse. Das ist das Ergebnis einer Simulation von Forschern um Iakovos Tzanakis von der Oxford Brookes University http://brookes.ac.uk . Während konventionelle Turbinen sich gegenseitig den Wind "stehlen", wenn sie zu nah beieinander stehen, produzieren Vertikalturbinen 15 Prozent mehr Strom, als wenn sie allein stehen.

Vertikal nicht per se ineffektiv

Windgeneratoren mit vertikaler Achse wurden schon vor Jahrzehnten gebaut. Dass sie sich nicht durchgesetzt haben, lag daran, dass ihre Leistung zu gering war. Entsprechend überrascht reagiert nun die Fachwelt auf die Simulationsrechnungen. "Moderne Windparks haben eine unliebsame Eigenschaft", sagt Joachim Toftegaard Hansen, der zum Team gehört. Die erste Generatorenreihe wandele etwa 50 Prozent der kinetischen Energie des Windes in Strom um. Wegen der dabei entstehenden Turbulenzen schaffe die zweite Reihe nur noch 25 bis 30 Prozent. Gegen Turbulenzen sind vertikal rotierende Mühlen offenbar besser gefeit.

Sie haben noch einen weiteren Vorteil. Der Generator befindet sich am Fuß des Masts, um den die Flügel rotieren. Eine Gondel in 100 Metern Höhe oder mehr, die das Getriebe und den Stromerzeuger beherbergt, ist nicht erforderlich. Das senkt die Kosten und damit den Stromgestehungspreis. Stimmen die Berechnungen, so hat Tzanakis wohl Recht. "Die Zukunft der Windenergie liegt in der Vertikalen." Sie könnten enger stehen, sodass auf der gleichen Fläche mehr Strom erzeugt würde als bei Parks mit herkömmlichen Generatoren. Diese Bauweise könne den Übergang zu einer sauberen Stromerzeugung beschleunigen.

(Ende)
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